[發明專利]一種復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 200710077902.5
• 申請日: 2007-08-13
• 公開（公告）號: CN101367637A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 胡劍斌
• 申請（專利權）人: 江西銅業集團公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B14/38
• 代理公司: 鷹潭市博惠專利事務所
• 代理人: 徐紅芳

技術領域：

本發明涉及一種復合材料的制備方法，尤其是一種耐常溫或高溫濃酸和酸性煙 氣腐蝕的復合材料的制備方法。

背景技術：

目前，一般的合成樹脂基復合材料如環氧玻璃鋼、不飽和聚酯玻璃鋼、酚醛玻 璃鋼和呋喃玻璃鋼以及無機玻璃鋼如菱鎂玻璃鋼等，均不能耐濃酸尤其是高溫濃酸 (如100℃的98％硫酸、100℃的97％硝酸)的腐蝕；而濃酸介質下的防腐方法目前主 要還是采用瓷磚襯里、鉛板襯里、耐酸砂漿襯里等厚重并且施工困難、造價較高的 方式，或是采用低碳不銹鋼、雙相不銹鋼、鈦合金、鎳合金等昂貴的合金材料來制 作設備或管道本體或其襯里來達到防腐要求。

發明內容：

本發明目的在于：提供一種制作施工方便、造價低廉，并能耐常溫或高溫濃酸 和酸性煙氣腐蝕的復合材料的制備方法。

本發明為達到該目的所采用的技術方案是：

一種復合材料，其特征在于該復合材料采用特定的纖維作為增強材料，采用特 定的粘接劑、耐酸粉料、改性劑和固化劑組成的膠料作為膠結材料，并經配膠、涂 抹底膠、鋪增強層、涂抹面膠、固化養護、酸化處理等工序而成型。其中，涂膠可 以采用攤涂或刮涂、刷涂和噴涂等方式，最好是攤涂或刮涂；鋪增強層，對于襯里 施工可以采用手糊成型或噴射成型等方式，對于管道制作可以采用手糊成型、連續 纏繞成型或離心澆鑄成型工藝，對于槽罐容器制作可以采用手糊成型、分片模壓成 型、分片袋壓成型、分片模塑料成型或連續纏繞成型，對于板材制作可以采用手糊 成型、模壓成型、模塑料成型、膠料澆鑄及注射成型或膠料傳遞模塑注射成型工藝； 固化可以是常溫固化或加溫固化。

上述特定的纖維可以是玻璃纖維、陶瓷纖維、石棉纖維、硅酸鋁纖維、不銹鋼 纖維、碳纖維或石墨纖維以及它們的紗和織物，可以單獨使用，也可以配合使用； 而織物厚度可以是0.10～0.56毫米，最好是0.12～0.4毫米。

上述特定的粘接劑采用的是無機高分子R_iO·nSiO₂(其中的R為堿金屬例如鈉、 鉀、鋰、鈣等)的水溶液，可以單獨使用，也可以配合使用。其比重在1.13～1.56， 最好是1.18～1.45，n為2.2～6，最好是2.4～4.8之間，i＝1、2。

上述的耐酸粉料可以采用玻璃粉、空心玻璃微珠、玻璃鱗片或鑄石粉、重晶石 粉、石英粉、硅酸鋁粉、云母粉、硅石粉、硅藻土、輝綠巖粉、花崗巖粉、耐酸陶 瓷粉、石墨粉、石墨鱗片中的一種或幾種匹配使用。其粒度10～400目，最好是40～ 250目，耐酸度≥95％，水分≤0.5％。粘接劑與耐酸粉料的重量比可以是100：0～350， 最好是100：0～260。

上述的固化劑采用縮合磷酸鋁、三聚磷酸鋁、縮合磷酸鋅等聚合磷酸鹽或氟硅 酸鈉、氟硅酸鋅、氟硅酸鈣等氟硅酸鹽或一氧化鉛、氧化鋁、氧化鋅等金屬氧化物 或磷酸銨、磷酸鋁、磷酸二氫鋁等磷酸鹽中的一種，或幾種復配使用。

上述的改性劑包括表面活性劑如十二烷基苯磺酸鈉和三聚磷酸鈉等0.01～80 ％，塑性劑如膨潤土等0.01～55％，觸變劑如陶土和氣相二氧化硅0.01～50％，增 粘抗滲劑如水溶性環氧樹脂、呋喃單體和呋喃樹脂0.1～45％。可以單獨使用，也 可以配合使用。

配膠時，首先將耐酸粉料與固化劑、固態改性劑干拌均勻，粘接劑與液態改性 劑攪拌均勻，再將拌勻的粉料邊均勻加入拌勻的粘接劑中，邊機械攪拌均勻。按粉 料與膠液的配比用量不同，可分別制成膠泥和液態的膠液，膠泥和膠液均可用作復 合材料的底膠層和面膠層，液態的膠液用來浸透纖維增強材料糊制增強層。制作或 施工時，在模具或襯里底材上涂底膠層，再在底膠泥層上鋪增強層，然后在增強層 上涂面膠層。接著進入固化養護期，室溫固化養護可在20℃～30℃時進行6～15天， 最好是30℃～35℃進行3～7天；加溫固化可以是35～60℃下保溫24小時或70～85 ℃下保溫24小時或100～120℃下保溫24小時或200～250℃下保溫6小時，自然冷卻。 其后制作件可以進行脫模作業。最后，制作件和襯里的表面，再進行酸化處理，酸 化處理可以采用硫酸、鹽酸、硝酸或磷酸等，常用40％硫酸進行酸化處理，每8～12 小時處理一次，共進行3～4次。酸化處理完畢后即可交付使用。

本發明的益處：