CN111154073A - 环氧树脂导流罩及其制备方法 - Google Patents

环氧树脂导流罩及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供环氧树脂导流罩及其制备方法，制备方法包括：清理模具，涂脱模剂，并预热模具；采用真空泵连接模具，使模具形成负压模腔，之后密封模具；配置树脂胶液，包含：环氧树脂100份、酸酐类固化剂70‑90份或聚醚胺类固化剂30‑60份，紫外线吸收剂0.02‑3份，将它们混合配置好后，进行真空脱泡；依靠负压模腔，将树脂体系注入模具中；树脂注入完后，密封模具，并升高模具温度，进行固化；固化完成后，自然冷却至室温脱膜，取下导流罩。本发明可以有效实现导流罩的减薄和减重，制备的导流罩可用于轻型中浅海型载人潜水器，来代替传统的导流罩，大大延长使用寿命，并能够满足更高的工作压力，具备更深的下潜极限。

Description

环氧树脂导流罩及其制备方法
技术领域
本发明属于潜水用辅助设备导流罩技术领域，具体涉及一种环氧树脂导流罩及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展，潜水用辅助设备技术领域越来越被人们所重视，载人潜水器是一种能够进行水下观察和作业的潜水装置，在海洋勘探、水中考察、海洋开发以及救生等任务中起到至关重要的作用，它还可以作为潜水员从事水下活动的基地。轻型载人潜水器作为潜水器家族的重要一员，发展迅猛。
常用的潜水用设备的导流罩大多数是由聚甲基丙烯酸甲酯(简称PMMA，俗称亚克力)材料制备而成，这种材料的透光率高，方便水下观察。但是要满足潜水用导流罩的压力需求，聚甲基丙烯酸甲酯制备的导流罩要尽可能厚，质量较大，此外亚克力舱导流罩采用高温注射工艺，在高温时其熔体粘度大，流动困难，因此需要较大的注射压力以及合理的模具设计，这加大了导流罩的生产难度。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种环氧树脂导流罩及其制备方法，制备工艺简单高效，并且制得的导流罩能够满足工作压力和透明度需求。
本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：
<制备方法>
本发明提供环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.清理模具，涂脱模剂，并预热模具；
步骤2.采用真空泵连接模具，使模具形成负压模腔，之后密封模具；
步骤3.配置树脂胶液，包含(质量份)：环氧树脂100份，酸酐类固化剂70-90份或聚醚胺类固化剂30-60份，紫外线吸收剂0.02-3份，将它们混合配置好后，进行真空脱泡；
步骤4.依靠负压模腔，将树脂体系注入模具中；
步骤5.树脂注入完后，密封模具，并升高模具温度，进行固化；
步骤6.固化完成后，自然冷却至室温脱膜，取下导流罩。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法，还可以具有以下特征：在步骤1中，预热温度为40℃。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法，还可以具有以下特征：在步骤2中，是将真空泵的真空管均匀分布接到模具各个胶嘴上，然后采用真空泵使模具形成负压模腔，保持模腔真空度在-0.09MPa～-0.1MPa。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法，还可以具有以下特征：采用的环氧树脂牌号为双酚A型环氧树脂E-12、E-20、E-44、E-51、E-54中的任意一种；采用的树脂固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、聚醚胺D400、聚醚胺D230中的任意一种；采用的紫外线吸收剂为UV-327、UV-328、UV-9、UV-531中的任意一种。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法，还可以具有以下特征：当采用酸酐类固化剂时，树脂胶液的成分还包含固化促进剂0.5-3份，并且，采用的固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法，还可以具有以下特征：在步骤3中，真空排泡具体为：在真空度为-0.6MPa～-0.1MPa条件下，保持45min～90min，然后在真空干燥箱内温度为30℃～40℃下静置至胶液无可见气泡。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法还可以具有以下特征：当采用酸酐类固化剂时，步骤5中是先将模具温度升高到60±2℃，保温2h，然后升温至80℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h。
优选地，本发明提供的环氧树脂导流罩的制备方法还可以具有以下特征：当采用聚醚胺固化剂时，步骤5中是先将模具温度升高到60±2℃，保温3h，然后升温至80℃，保温2h，接着升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温0.5h。
<导流罩>
进一步，本发明还提供了采用上述<制备方法>所制备的环氧树脂导流罩。
发明的作用与效果
本发明所提供的环氧树脂导流罩及其制备方法，在环氧树脂基体中添加特定种类和用量的固化剂与促进剂，并使用真空辅助成型工艺来制备导流罩，不仅生产效率高，而且制得的导流罩力学性能优异，同时其透光率可达88％左右，在同等耐压条件下，本发明所制备的导流罩厚度比现有的聚甲基丙烯酸甲酯导流罩都要更小，例如，工作压力为0.2MPa条件下，本发明所制备的导流罩厚度为10mm，而现有的聚甲基丙烯酸甲酯导流罩为12.5mm，可见，本发明可以有效实现导流罩的减薄和减重，制备的导流罩可用于轻型中浅海型载人潜水器，来代替传统的聚甲基丙烯酸甲酯导流罩，可以大大延长导流罩的使用寿命，并能够满足更高的工作压力，从而具备了更深的下潜极限。
附图说明
图1为本发明实施例所涉及的环氧树脂导流罩制备方法的流程图；
图2为本发明实施例所涉及的环氧树脂导流罩的结构示意图，其中，(a)为主视图，(b)为侧视图，(c)为俯视图，(d)为立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明涉及的环氧树脂导流罩的具体实施方案进行详细地说明。
<实施例一>
如图1所示，本实施例一所提供的环氧树脂导流罩的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.清理模具，涂脱模剂，并将模具温度升高到40℃。
步骤2.将真空管均匀分布接到模具三个胶嘴上，将真空泵连接模具，使模具形成负压模腔，保持模腔真空度在-0.09MPa～-0.1MPa。
步骤3.按如下树脂配方准备：
组分 配比(质量)
E-51 100
甲基四氢苯酐 85
2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚 1
紫外线吸收剂(UV-327) 1
步骤4.真空排泡：在真空度为-0.6MPa～-0.1MPa条件下，保持45min～90min，然后在真空干燥箱内温度为30℃～40℃下静置至胶液无可见气泡。
步骤5.依靠负压模腔，将树脂体系注入模具中。
步骤6.树脂注入完后，密封模具。将模具温度升高到60℃±2℃，固化2h，之后按照80℃×2h+120℃×2h固化，固化完之后自然冷却至室温即可脱模，得到如图2所示的导流罩。
步骤7.脱膜，取下导流罩后，可进一步对导流罩进行表面处理。
通过测试，真空辅助成型生产的导流罩，其透光率为88％，工作压力0.20MPa。具体性能详见下表1。
表1环氧树脂与聚甲基丙烯酸甲酯材料参数对照表
Figure BDA0002376038300000061
<实施例二>
本实施例二所提供的环氧树脂导流罩的制备方法，包括以下步骤：
本实施例一所提供的环氧树脂导流罩的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.清理模具，涂脱模剂，并将模具温度升高到40℃。
步骤2.将真空管均匀分布接到模具三个胶嘴上，将真空泵连接模具，使模具形成负压模腔，保持模腔真空度在-0.09MPa～-0.1MPa。
步骤3.按如下树脂配方准备：
Figure BDA0002376038300000062
Figure BDA0002376038300000071
步骤4.真空排泡：在真空度为-0.6MPa～-0.1MPa条件下，保持45min～90min，然后在真空干燥箱内温度为30℃～40℃下静置至胶液无可见气泡。
步骤5.依靠负压模腔，将树脂体系注入模具中。
步骤6.树脂注入完后，密封模具。将模具温度升高到60℃±2℃，固化2h，之后按照80℃×2h+120℃×2h固化，固化完之后自然冷却至室温即可脱模。
步骤7.脱去模具，取下导流罩，并进行表面处理。
通过测试，真空辅助成型生产的导流罩，其透光率为87％，工作压力0.20MPa。
<实施例三>
本实施例三所提供的环氧树脂导流罩的制备方法，包括以下步骤：
步骤1.清理模具，涂脱模剂，并将模具温度升高到40℃。
步骤2.将真空管均匀分布接到模具三个胶嘴上，将真空泵连接模具，使模具形成负压模腔，保持模腔真空度在-0.09MPa～-0.1MPa。
步骤3.按如下树脂配方准备：
组分 配比
E-51 100
聚醚胺D400 32
紫外线吸收剂(UV-327) 1
步骤4.真空排泡：在真空度为-0.6MPa～-0.1MPa条件下，保持45min～90min，然后在真空干燥箱内温度为30℃～40℃下静置至胶液无可见气泡。
步骤5.依靠负压模腔，将树脂体系注入模具中。
步骤6.树脂注入完后，密封模具。将模具温度升高到60℃±2℃，固化2h，之后按照60℃×3h+80℃×2h+100℃×1h+120℃×0.5h固化，固化完之后自然冷却至室温即可脱模。
步骤7.脱去模具，取下导流罩，并进行表面处理。
通过测试，真空辅助成型生产的导流罩，其透光率为86％，工作压力0.22MPa。
以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的环氧树脂导流罩及其制备方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

Claims (9)

1.环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.清理模具，涂脱模剂，并预热模具；
步骤2.采用真空泵连接模具，使模具形成负压模腔，之后密封模具；
步骤3.配置树脂胶液，包含：环氧树脂100份、酸酐类固化剂70-90份或聚醚胺类固化剂30-60份，紫外线吸收剂0.02-3份，将它们混合配置好后，进行真空脱泡；
步骤4.依靠负压模腔，将树脂体系注入模具中；
步骤5.树脂注入完后，密封模具，并升高模具温度，进行固化；
步骤6.固化完成后，自然冷却至室温脱膜，取下导流罩。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，在步骤1中，预热温度为40℃。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，在步骤2中，是将真空泵的真空管均匀分布接到模具各个胶嘴上，然后采用真空泵使模具形成负压模腔，保持模腔真空度在-0.09MPa～-0.1MPa。
4.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，采用的环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-12、E-20、E-44、E-51、E-54中的任意一种；
采用的树脂固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、聚醚胺D400、聚醚胺D230中的任意一种；
采用的紫外线吸收剂为UV-327、UV-328、UV-9、UV-531中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，当采用酸酐类固化剂时，树脂胶液的成分还包含固化促进剂0.5-3份，并且，采用的固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，在步骤3中，真空排泡具体为：在真空度为-0.6MPa～-0.1MPa条件下，保持45min～90min，然后在真空干燥箱内温度为30℃～40℃下静置至胶液无可见气泡。
7.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，当采用酸酐类固化剂时，步骤5中是先将模具温度升高到60±2℃，保温2h，然后升温至80℃，保温2h，再升温至120℃，保温2h。
8.根据权利要求1所述的环氧树脂导流罩的制备方法，其特征在于：
其中，当采用聚醚胺固化剂时，步骤5中是先将模具温度升高到60±2℃，保温3h，然后升温至80℃，保温2h，接着升温至100℃，保温1h，再升温至120℃，保温0.5h。
9.环氧树脂导流罩，其特征在于：
采用权利要求1至8中任意一项所述的制备方法制得。
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