[发明专利]一种潜器灌封复合泡沫填充材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合泡沫填充材料，属于海洋固体浮力材料范畴，具体涉及一种空心玻璃微珠填充环氧树脂轻质耐压填充材料的制造方法。

背景技术

目前海洋探测技术是海洋资源开发利用的重要组成部分，低密度、耐高静水压强度深海固体浮力材料，是海洋探测技术的重要材料，为了提供海洋潜器结构稳定性、密封性及耐静水压性能，要求可灌注的轻质耐压填充材料，与预制型固体浮力材料互为补充。国外研制的轻质耐压填充材料是采用高强度树脂作为基体，填充浮力调节介质作为基质，采用特殊工艺加工而成。

中国专利CN102702679A报导了一种深潜用高强度固体浮力材料的制备方法，将陶瓷空心球和/或空心玻璃微珠采用振动自组装方法填充于不锈钢成型模具，经轻微振动振实，将低粘度环氧树脂、固化剂、偶联剂、固化促进剂按一定的比例充分混合并抽空脱气，然后将混合好的环氧树脂浆料用液体增压泵从不锈钢成型模具的底部注入模腔，按预定的固化温度和时间进行固化得到轻质高强度填充材料。其抗压强度可达到80～120MPa，密度0.45～0.65g/cm3，高静水压下吸水率小于1％。

中国专利CN 103910974A报道了一种空心微球填充环氧树脂复合泡沫材料及其制造方法，其组成包括聚苯乙烯空心球、空心玻璃微珠、液体环氧树脂、胺固化剂、稀释剂和偶联剂。其制造方法包括如下步骤：a)空心玻璃微珠及聚苯乙烯空心球的表面处理b)一次混料抽空脱泡c)二次混料抽空脱泡d)真空浇注于构件模腔e)固化成型。该复合泡沫材料具有较低的密度，较高的抗静水压强度，用于深海潜器用轻质耐压复合泡沫填充材料。

有关海洋固体浮力材料的制造技术已有多项中国专利报导，其中专利200410030821.6，一种化学发泡法制备的固体浮力材料，专利200610007987.5，一种玻璃微珠泡孔复合泡沫结构浮力材料，专利200610043524.4，一种深海用可加工固体浮力材料及其制备方法，专利200910230160.4一种超低密度固体浮力材料及制作方法。上述专利都是预制型固体浮力材料的制造方法，目前未见有关潜器灌封用轻质耐压复合泡沫填充材料制造方法的报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于潜器灌封复合泡沫填充材料，其特点是物料体系粘度低，流动流平性好，可室温固化，适用于浇注灌封工艺，有较长的灌注施工期。固化反应放热温度峰低，固化物坚韧、低密度、高强度、收缩率小，与钢铁等材质粘结性能好，能长期耐海水浸泡腐蚀。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的潜器灌封复合泡沫填充材料包括下列重量份数的组分：化学组成按100质量份的环氧树脂计：环氧树脂100，聚醚胺固化剂30--60，硅烷偶联剂0.5--3.0，聚硅氧烷消泡剂1--3，催化剂0--2，触变剂0.5--1.5，空心玻璃微珠体积百分数45--48％。

优选的，上述所述的环氧树脂选自下列组分中的一种或多种：液态双酚A环氧树脂、低粘度双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂；其中液态双酚A环氧树脂的环氧当量为184-225g/eq；低粘度双酚F环氧树脂的环氧当量为160-180g/eq，粘度为25℃/mpa.s700-1100；脂环族环氧树脂为3，4－环氧基环己烷甲酸－3′，4′－环氧基环己烷甲酯，其环氧当量为131-143g/eq；3，4－环氧基-6-甲基环己烷甲酸－3′，4′－环氧基-6^，-甲基环己烷甲酯，其环氧当量为145－156g/eq。

优选的，上述所述的聚醚胺固化剂选自下列组分中的一种或多种：聚氧化丙烯二胺，牌号D-230，平均分子量230，总胺8.45mmol/g，官能度2；D-400，平均分子量400，总胺4.4mmol/g，官能度2；D-2000，平均分子量2000，总胺1.0mmol/g，官能度2；聚氧化丙烯三胺，牌号T-403，平均分子量440，总胺6.4mmol/g，官能度3；T-5000，平均分子量5000，总胺0.53mmol/g，官能度3；

优选的，上述所述的催化剂选自下列组分中的一种或多种：2，4，6三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、苄基二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、壬基酚，间苯二酚。

优选的，上述所述的硅烷偶联剂选自下列组分中的一种或多种：γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷。