[發明專利]整體成型工藝的浮力材料的制備

在審

• 申請號: 202111193591.5
• 申請日: 2021-10-13
• 公開（公告）號: CN113861622A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 梁小杰;翟曉康;劉志;王慶穎;周媛;張鵬
• 申請（專利權）人: 海洋化工研究院有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K7/28;C08K9/06;B29B15/08;B29C35/02;B29C37/00;B29C70/66
• 代理公司: 北京恒和頓知識產權代理有限公司 11014
• 代理人: 李宇嘉

本發明涉及整體成型工藝的浮力材料的制備，特別涉及一種輕質一體化復合材料的制備方法。本發明的目的之一是解決常溫固化條件下大體積的浮力材料固化過程放熱量大的問題，提供一種分步多次填充模具的制備工藝。本發明分步多次填充工藝，一次填充量控制在一定厚度之內，產品在固化過程中放出的熱量能夠及時得到擴散，不會降低產品的質量。本發明的目的之二是解決尺寸簡單的大尺寸浮體工藝復雜的問題，提供一種一次成型的制備工藝。浮體基本都是通過浮力材料標準模塊經過粘接加工而成，本發明提供的制備工藝省掉了粘接加工工序，簡化了制備工藝，提高了產品生產效率。

技術領域

本發明涉及一種輕質耐壓復合材料領域，主要涉及淺海用耐壓復合材料。

背景技術

海洋裝備用浮體主要是空心玻璃微珠填充環氧基樹脂經過一定的制備工藝制備得到。21世紀以來，世界各國紛紛加大了對海洋礦產資源的勘探和開采、海洋環境監測等。固體浮力材料作為深海裝備的重要配套材料，主要為其提供浮力并提供給一定的強度。目前大部分浮體主要是通過浮力材料標準模塊經過粘接加工工序后形成特定形狀的浮體。本發明主要針對具有規則形狀且體積較大或數量較多的浮體，通過分步多次填料的方式制備得到無需進行加工或簡單銑平處理就可以直接使用的浮體。

發明內容

本發明的目的之一是解決常溫固化條件下大體積的浮力材料固化過程放熱量大的問題，提供一種分步多次填充模具的制備工藝。本發明分步多次填充工藝，一次填充量控制在一定厚度之內，產品在固化過程中放出的熱量能夠及時得到擴散，不會降低產品的質量。

本發明的目的之二是解決尺寸簡單的大尺寸浮體工藝復雜的問題，提供一種一次成型的制備工藝。浮體基本都是通過浮力材料標準模塊經過粘接加工而成，本發明提供的制備工藝省掉了粘接加工工序，簡化了制備工藝，提高了產品生產效率。

為了實現上述目的，本發明是通過一下技術方案實現的：

本發明所述的一種輕質一體化復合材料，將樹脂固化劑輕質填料等混合均勻后多次填充到具有一定形狀的模具中，經過室溫或中溫固化后得到成品。

上述技術方案中，所述樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂中的至少一種。

上述技術方案中，所述固化劑為熱固性樹脂用的固化劑，優選為聚酰胺類固化劑、T31固化劑、異佛爾酮二胺中的至少一種。

所述輕質填料為空心玻璃微珠，密度為0.125～0.42g/cm³，空心玻璃微珠在使用之前采用鈦酸酯類或硅烷類偶聯劑進行處理。

上述技術方案中，所述填充制備的固體浮力材料采用的原材料及配比如下：

上述技術方案中，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將空心玻璃微珠采用偶聯劑進行處理，將偶聯劑與無水乙醇混合均勻，偶聯劑質量分數為10-20wt％，然后將選用的空心玻璃微珠按1wt％的比例加入到偶聯劑乙醇溶液中，經過回流洗滌抽濾洗滌烘干等一系列操作后，得到改性空心玻璃微珠。

(2)將稱量好的樹脂、固化劑、稀釋劑等加入真空攪拌機中，視混合液粘度控制攪拌時間在5～20min，待混合液攪拌均勻并除泡后加入稱量好的改性空心玻璃微珠，繼續真空攪拌10～30min。

(3)將混合并真空處理的物料填充到模具中，控制填充厚度優選在在1～8cm,盡量保持平整，室溫或中低溫固化2～6小時。

(4)在填充材料上涂刷一層樹脂固化劑清膠，增加已填充材料與待填充材料間的結合力。待清膠尚未完全固化時重復步驟(1)～(3)，直至模具被填充滿。

(5)最后一道填充工序時，填充材料較模具高出約1mm，待填充材料固化后進行機加工成規整的尺寸；或者在最后一道填充工序時，加入陰模，控制材料的形狀和尺寸。