CN109370139A - 一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，包括：将苯乙烯和2，6‑二叔丁基对甲酚混匀后加入到不饱和聚酯树脂中，再依次加入乙烯基酯树脂、引发剂、氢氧化钙、聚氧乙烯蓖麻子油、硬脂酸锌混匀，接着加入氧化镁混匀，得到预混料；将增强纤维加入到预混料中，在捏合机中捏合均匀，再送入挤出机中挤出，浇注到模具中，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池。本发明提出的一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其生产得到的化粪池具有高强度、高韧性的同时，还能具有耐腐蚀性能，使用寿命长且加工性能优良。

Description

一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺。
背景技术
化粪池是建筑领域不可缺少的排水处理设备，用来将生活废水进行初级处理后排入市政管道或者再进入下级污水处理设施进行深度处理。早期制造化粪池通常采用砖砌、钢筋混凝土或钢板，但均存在明显的缺陷，近年来玻璃钢化粪池逐步为大多数建筑单位选用。玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料，玻璃钢材质的化粪池储罐，具有抗腐蚀性极强，不渗漏，且易于施工，老化速度慢等特点，使用年限可达到50年以上。
目前玻璃钢化粪池储罐一般埋于地下0.7至3.5米处，以节省地面空间，地面可作绿化、广场、道路、停车场等使用，因此地下罐体需承受到上部覆土压力、侧压力、地面载荷(如地面停车或车辆通行压力)及地质不均匀沉降应力等多重压力，罐体必须要具有足够的强度来承受外力，故此对玻璃钢化粪池的自身强度等性能提出了很高的要求，但现有技术均存在地埋式储罐表面易受腐蚀，抗压、抗弯曲能力不足的问题。
发明内容
基于背景技术中存在的问题，本发明提出了一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其生产得到的化粪池具有高强度、高韧性的同时，还能具有耐腐蚀性能，使用寿命长且加工性能优良。
本发明提出的一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将5-10份苯乙烯和0.2-0.5份2，6-二叔丁基对甲酚混匀后加入到30-40份不饱和聚酯树脂中，再依次加入5-10份乙烯基酯树脂、0.2-1份引发剂、0.1-0.5份氢氧化钙、1-3份聚氧乙烯蓖麻子油、0.5-2份硬脂酸锌混匀，接着加入25-45份氧化镁混匀，得到预混料；
S2、将20-40份增强纤维加入到S1得到的预混料中，在捏合机中捏合均匀，再送入挤出机中挤出，浇注到模具中，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池。
优选地，所述不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂、邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂中的一种或者多种的组合。
优选地，所述乙烯基酯树脂为酚醛环氧乙烯基酯树脂或异氰酸酯改性丙烯酸型乙烯基酯树脂。
优选地，所述引发剂为过氧化甲乙酮、环烷酸钴、过氧化羟基异丙苯或过氧化苯甲酰中的一种或多种的组合。
优选地，所述增强纤维为改性玻璃纤维，具体通过如下工艺制备形成：以重量份计，将8-12份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH升温至80-90℃后，在搅拌条件下滴加0.8-1.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，滴加完毕后保温搅拌3.5-4.5h，冷却，得到大分子偶联剂；将所述大分子偶联剂溶于1，4-二氧六环中配成浓度为1-1.5wt％的溶液，加入醋酸调节pH至5-6，得到浸润剂；用浸渍法将所述浸润剂对玻璃纤维进行涂覆，浸渍时间为30-60s，涂覆后的玻璃纤维在130-140℃下干燥2-3h，得到所述改性玻璃纤维。
优选地，S1中，依次加入乙烯基酯树脂、引发剂、氢氧化钙、聚氧乙烯蓖麻子油、硬脂酸锌在800-1000r/min的速率下搅拌0.1-0.2h后混匀，接着加入氧化镁，先在3000-3500r/min的速率下高速搅拌0.1-0.2h，再在800-1000r/min的速率下低速搅拌0.3-0.5h后混匀，得到预混料。
优选地，S2中，将增强纤维加入到S1得到的不饱和聚酯树脂混合料中，在捏合机中捏合0.3-0.6h。
优选地，S2中，送入挤出机中在挤出温度为180-220℃的条件下挤出。
优选地，S2中，浇注到模具中，模具温度设置为195-205℃。
传统的玻璃钢化粪池作为一种由玻璃纤维增强材料嵌入已固化的热固性树脂中形成的复合结构材料，由于玻璃纤维表面光滑、纤维间接触紧密，故其分散性很差。因此当玻璃纤维直接混入热固树脂时，树脂对其的浸润性非常差，所以玻璃纤维很难与树脂基体形成牢固的粘接，玻璃纤维在玻璃钢化粪池中的含量受限，强度和韧性性能也很难得到提高。
为了提高玻璃纤维与树脂基体的粘合能力，本发明对玻璃纤维的表面进行处理，具体的，将烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH和γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550进行开环取代反应，得到一种反应型大分子偶联剂，该反应型大分子偶联剂既保留了硅烷偶联剂的硅氧基基团，又引入了含有不饱和双键端基的长链，其中硅氧院基团水解后可以与玻璃纤维表面发生反应，不饱和双键可以与不饱和聚酯树脂基体发生反应，并且其本身具有相对较长的分子链，可以与树脂基体分子链进行物理缠结。最终通过该大分子偶联剂对玻璃纤维进行浸渍涂覆处理，在玻璃纤维表面形成的大分子聚合物保护膜，一方面，玻璃纤维表面的缺陷和孔洞基本消失，对纤维起到了保护作用；另一方面使玻璃纤维的抗腐蚀能力得到提高；更重要的是，借助于偶联剂分子间的化学反应，使分子间产生化学键合，使本来不相容的两相(玻璃纤维和聚酯基体)牢固结合在一体，即玻璃纤维与树脂基体的粘合能力得到大大增强，玻璃纤维在基体树脂中的含量也得到显著提高，并且能避免玻璃纤维被折断，从而保证所述玻璃钢化粪池的高强性能，满足实际使用中的高强度要求，生产得到的化粪池也具有很好的韧性，进一步延长其使用寿命，适合在恶劣的环境下使用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将5份苯乙烯和0.5份2，6-二叔丁基对甲酚混匀后加入到30份不饱和聚酯树脂中，再依次加入10份酚醛环氧乙烯基酯树脂、0.2份过氧化甲乙酮、0.5份氢氧化钙、1份聚氧乙烯蓖麻子油、2份硬脂酸锌，在800r/min的速率下搅拌0.2h后混匀，接着加入25份氧化镁，先在3500r/min的速率下高速搅拌0.1h，再在1000r/min的速率下低速搅拌0.3h后混匀，得到预混料；所述不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂；
S2、将20份增强纤维加入到S1得到的预混料中，在捏合机中捏合0.6h，再送入挤出机中在挤出温度为180℃的条件下挤出，浇注到模具中，模具温度设置为205℃，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池；
所述增强纤维为改性玻璃纤维，具体通过如下工艺制备形成：以重量份计，将8份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH升温至90℃后，在搅拌条件下滴加0.8份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，滴加完毕后保温搅拌4.5h，冷却，得到大分子偶联剂；将所述大分子偶联剂溶于1，4-二氧六环中配成浓度为1wt％的溶液，加入醋酸调节pH至6，得到浸润剂；用浸渍法将所述浸润剂对玻璃纤维进行涂覆，浸渍时间为30s，涂覆后的玻璃纤维在140℃下干燥2h，得到所述改性玻璃纤维。
实施例2
一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将10份苯乙烯和0.2份2，6-二叔丁基对甲酚混匀后加入到40份不饱和聚酯树脂中，再依次加入5份异氰酸酯改性丙烯酸型乙烯基酯树脂、1份过氧化羟基异丙苯、0.1份氢氧化钙、3份聚氧乙烯蓖麻子油、0.5份硬脂酸锌，在1000r/min的速率下搅拌0.1h后混匀，接着加入45份氧化镁，先在3000r/min的速率下高速搅拌0.2h，再在800r/min的速率下低速搅拌0.5h后混匀，得到预混料；所述不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂；
S2、将40份增强纤维加入到S1得到的预混料中，在捏合机中捏合0.3h，再送入挤出机中在挤出温度为220℃的条件下挤出，浇注到模具中，模具温度设置为195℃，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池；
所述增强纤维为改性玻璃纤维，具体通过如下工艺制备形成：以重量份计，将12份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH升温至80℃后，在搅拌条件下滴加1.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，滴加完毕后保温搅拌3.5h，冷却，得到大分子偶联剂；将所述大分子偶联剂溶于1，4-二氧六环中配成浓度为1.5wt％的溶液，加入醋酸调节pH至5，得到浸润剂；用浸渍法将所述浸润剂对玻璃纤维进行涂覆，浸渍时间为60s，涂覆后的玻璃纤维在130℃下干燥3h，得到所述改性玻璃纤维。
实施例3
一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将7份苯乙烯和0.3份2，6-二叔丁基对甲酚混匀后加入到35份不饱和聚酯树脂中，再依次加入7份酚醛环氧乙烯基酯树脂、0.6过氧化苯甲酰、0.3份氢氧化钙、2份聚氧乙烯蓖麻子油、1.5份硬脂酸锌，在900r/min的速率下搅拌0.15h后混匀，接着加入35份氧化镁，先在3200r/min的速率下高速搅拌0.12h，再在900r/min的速率下低速搅拌0.4h后混匀，得到预混料；所述不饱和聚酯树脂为间苯型不饱和聚酯树脂；
S2、将30份增强纤维加入到S1得到的预混料中，在捏合机中捏合0.4h，再送入挤出机中在挤出温度为200℃的条件下挤出，浇注到模具中，模具温度设置为200℃，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池；
所述增强纤维为改性玻璃纤维，具体通过如下工艺制备形成：以重量份计，将10份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH升温至85℃后，在搅拌条件下滴加1.2份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，滴加完毕后保温搅拌4h，冷却，得到大分子偶联剂；将所述大分子偶联剂溶于1，4-二氧六环中配成浓度为1.2wt％的溶液，加入醋酸调节pH至5，得到浸润剂；用浸渍法将所述浸润剂对玻璃纤维进行涂覆，浸渍时间为40s，涂覆后的玻璃纤维在135℃下干燥2.5h，得到所述改性玻璃纤维。
实施例4
一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，包括如下步骤：
S1、按重量份将8份苯乙烯和0.4份2，6-二叔丁基对甲酚混匀后加入到36份不饱和聚酯树脂中，再依次加入8份异氰酸酯改性丙烯酸型乙烯基酯树脂、0.3份过氧化甲乙酮、0.2环烷酸钴、0.2份氢氧化钙、1.5份聚氧乙烯蓖麻子油、1份硬脂酸锌，在850r/min的速率下搅拌0.16h后混匀，接着加入30份氧化镁，先在3300r/min的速率下高速搅拌0.15h，再在800r/min的速率下低速搅拌0.35h后混匀，得到预混料；所述不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂和邻苯型不饱和聚酯树脂；
S2、将35份增强纤维加入到S1得到的预混料中，在捏合机中捏合0.5h，再送入挤出机中在挤出温度为210℃的条件下挤出，浇注到模具中，模具温度设置为200℃，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池；
所述增强纤维为改性玻璃纤维，具体通过如下工艺制备形成：以重量份计，将11份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH升温至80℃后，在搅拌条件下滴加1.1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，滴加完毕后保温搅拌4h，冷却，得到大分子偶联剂；将所述大分子偶联剂溶于1，4-二氧六环中配成浓度为1.3wt％的溶液，加入醋酸调节pH至6，得到浸润剂；用浸渍法将所述浸润剂对玻璃纤维进行涂覆，浸渍时间为50s，涂覆后的玻璃纤维在136℃下干燥3h，得到所述改性玻璃纤维。
由上述实施例1-4所得到的玻璃钢化粪池经测试具有下表所示的技术效果：
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、按重量份将5-10份苯乙烯和0.2-0.5份2，6-二叔丁基对甲酚混匀后加入到30-40份不饱和聚酯树脂中，再依次加入5-10份乙烯基酯树脂、0.2-1份引发剂、0.1-0.5份氢氧化钙、1-3份聚氧乙烯蓖麻子油、0.5-2份硬脂酸锌混匀，接着加入25-45份氧化镁混匀，得到预混料；
S2、将20-40份增强纤维加入到S1得到的预混料中，在捏合机中捏合均匀，再送入挤出机中挤出，浇注到模具中，模压固化成型，脱模，得到所述高强高韧玻璃钢化粪池。
2.根据权利要求1所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂、邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂中的一种或者多种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，所述乙烯基酯树脂为酚醛环氧乙烯基酯树脂或异氰酸酯改性丙烯酸型乙烯基酯树脂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，所述引发剂为过氧化甲乙酮、环烷酸钴、过氧化羟基异丙苯或过氧化苯甲酰中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，所述增强纤维为改性玻璃纤维，具体通过如下工艺制备形成：以重量份计，将8-12份烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚AEPH升温至80-90℃后，在搅拌条件下滴加0.8-1.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550，滴加完毕后保温搅拌3.5-4.5h，冷却，得到大分子偶联剂；将所述大分子偶联剂溶于1，4-二氧六环中配成浓度为1-1.5wt％的溶液，加入醋酸调节pH至5-6，得到浸润剂；用浸渍法将所述浸润剂对玻璃纤维进行涂覆，浸渍时间为30-60s，涂覆后的玻璃纤维在130-140℃下干燥2-3h，得到所述改性玻璃纤维。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，S1中，依次加入乙烯基酯树脂、引发剂、氢氧化钙、聚氧乙烯蓖麻子油、硬脂酸锌在800-1000r/min的速率下搅拌0.1-0.2h后混匀，接着加入氧化镁，先在3000-3500r/min的速率下高速搅拌0.1-0.2h，再在800-1000r/min的速率下低速搅拌0.3-0.5h后混匀，得到预混料。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，S2中，将增强纤维加入到S1得到的不饱和聚酯树脂混合料中，在捏合机中捏合0.3-0.6h。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，S2中，送入挤出机中在挤出温度为180-220℃的条件下挤出。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高强高韧玻璃钢化粪池的生产工艺，其特征在于，S2中，浇注到模具中，模具温度设置为195-205℃。
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