[發明專利]一種抗老化高強度玻璃鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202011184644.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112375341B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 李夢萱;朱明燕;彭育皇;楊玉潔;王毅;蘇業光
• 申請（專利權）人: 貴州省從江縣潤田復合材料有限公司
• 主分類號: C08L67/00
• 分類號: C08L67/00;C08L77/00;C08L75/14;C08L61/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/04;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/26;C08K3/34;C08K3/30
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本發明涉及玻璃鋼材料領域，尤其涉及一種抗老化高強度玻璃鋼及其制備方法。該玻璃鋼由以下原料制成：聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸聚氨酯、酚醛樹脂、玻璃纖維、鋼纖維、改性礦物纖維、水滑石納米粉末、白云母粉末、過氧化月桂酰、三乙烯二胺、硫酸鑭、有機膨潤土、硅樹脂甲基支鏈硅油。本發明利用改性礦物纖維表面具有更多的分子鏈延伸，增加礦物纖維表面與樹脂基體的黏附點，提高礦物纖維在樹脂中的分散度，強化礦物纖維與樹脂、各組分的聯結，使得制備出來的玻璃鋼的強度高和抗腐蝕、耐老化。

技術領域

本發明涉及玻璃鋼材料技術領域，尤其涉及一種抗老化高強度玻璃鋼及其制備方法。

背景技術

玻璃鋼亦稱作纖維強化塑料，是指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體，以玻璃纖維、碳纖維或硼纖維等為增強材料，經過復合工藝而制成的復合材料。由于使用的樹脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環氧玻璃鋼、酚醛玻璃鋼之稱。材料質輕而硬，不導電，機械強度高，絕緣性好，回收利用少，熱性能良好，耐腐蝕。玻璃鋼的相對密度在1.2-2.0之間，只有碳鋼的1/4-1/5，可是拉伸強度卻接近，甚至超過碳素鋼，而且比強度可以和高級合金鋼相比，可以代替鋼材制造機器零件、儲罐、管道、格柵、塔器等。

但是，玻璃鋼是纖維增強塑料，存在塑料的共同缺陷，容易出現老化現象，在紫外線、機械應力、風沙雨雪、介質等作用下容易導致性能缺陷，如專利號為CN202010333922.X的一種耐老化玻璃鋼材料，由不飽和聚酯樹脂、苯乙烯、固化劑、促進劑、玻璃纖維、伊利石功能粉體材料、偶聯劑、氧化鋅、石墨烯，制成，有效提高玻璃鋼材料的耐老化性能和機械強度，本發明耐老化玻璃鋼材料特別適用于船舶等海洋環境，但是其玻璃鋼中分子交聯方式單一，難以適應復雜環境，穩定性不高；又如專利號為CN202010223151.9的一種高殘留強度酚醛阻燃體系玻璃鋼材料及其制備方法，使用酚醛樹脂、改性硅氧烷樹脂、玻璃粉、石墨、白炭黑、固化劑、促進劑制備而成，所得玻璃鋼材料具有較好的耐高溫性、阻燃性，但是其為了增強阻燃性降低了玻璃鋼晶體密集度，導致玻璃鋼力學性能的降低，容易老化。所以，研究一種強度高、耐老化的玻璃鋼極有必要。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供了一種抗老化高強度玻璃鋼及其制備方法，以提高玻璃鋼的強度，延緩玻璃鋼的老化，該玻璃鋼由以下原料制成：聚酯樹脂50-70份、聚酰胺樹脂30-50份、丙烯酸聚氨酯10-15份、酚醛樹脂15-25份、玻璃纖維30-50份、鋼纖維15-25份、改性礦物纖維8-15份、水滑石納米粉末30-48份、白云母粉末25-35份、過氧化月桂酰1-2份、三乙烯二胺1-2份、硫酸鑭1-5份、有機膨潤土3-5份、硅樹脂甲基支鏈硅油5-8份。

進一步的，所述改性礦物纖維由質量比1:3-5的硫酸鈣晶須和硅酸鋁纖維混合而成。

進一步的，所述改性礦物纖維由質量比為10:0.02-0.03:0.01-0.03:0.3-0.5的礦物纖維和碳酸鈉、氫氧化鈣、異丁基三乙氧基硅制備而成。

進一步的，所述玻璃纖維細度為1-3mm。

進一步的，所述鋼纖維直徑0.03-0.08mm，長度3-5mm。

進一步的，所述水滑石納米粉末細度30-80nm。

進一步的，所述白云母粉末細度100-150nm。

本發明所述的抗老化高強度玻璃鋼，制備方法如下：

（1）礦物纖維活化

將礦物纖維與其質量3-5倍的乙醇混合，在50-60℃下以90-100r/min攪拌20-30min，在0.1-0.3個標準大氣壓、60-70℃下回收乙醇，將礦物纖維置于真空設備中，充入氮氣使得設備內部壓強為1-1.3個標準大氣壓，加熱至300-350℃，保溫10-15h即可；

（2）制備改性礦物纖維