[发明专利]体积可膨胀固体浮力材料的制备及应用方法

说明书

本发明提供的是一种体积可膨胀固体浮力材料的制备及应用方法。将环氧树脂、固化剂、催化剂、触变剂、硅烷偶联剂加入高速搅拌釜中，进行高速分散，搅拌均匀；分5～10批次加入轻质填料，使用高速分散机分散，并通过轻质填料种类及用量调整体积膨胀程度；将分散均匀的浇注料倒入真空除泡桶中，打开真空泵，真空除泡桶中真空度达到‑0.1MPa，保持5～10min；置于模具或填充部位，进行加热固化。将体积可膨胀固体浮力材料置于模具或填充部位，进行加热固化。该方法制备的浮力材料密度可控、吸水率低、固化过程中体积膨胀可控，可应用于深海潜器等一些结构复杂填充困难的海洋装备制造，而且生产方法简单、成本低廉。

技术领域

本发明涉及的是一种固体浮力材料的制备方法，本发明也涉及的是一种固体浮力材料的应用方法。

背景技术

深海蕴含着丰富的矿藏和生物资源，深海勘探开发已成为21世纪海洋科技发展的重要前沿和关注的重点。深海海洋开发离不开深海装备，对于深海装备来讲，作为浮力补偿用的高强度环氧基固体浮力材料是最重要的通用性材料之一。浮力材料的耐高压、低密度和低吸水性是目前深海技术的关键。目前传统固体浮力材料制备方法为：基体树脂与轻质填料混合后，倒入模具中，加热固化，在浮力材料固化后脱模，形成浮力块。这种应用方式，固体浮力材料在固化过程中不可避免发生体积收缩，整体尺寸变小，收缩率一般在0.1％～2％之间，影响应用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现固体浮力材料体积膨胀变大的体积可膨胀固体浮力材料的制备方法。本发明的目的还在于提供一种体积可膨胀固体浮力材料的应用方法。

本发明体积可膨胀固体浮力材料的制备方法包括如下步骤：

步骤一：将环氧树脂、固化剂、催化剂、触变剂、硅烷偶联剂，按照100份：10～80份：1～5份：1～20份：0.5～2份的质量份数比加入高速搅拌釜中，进行高速分散，搅拌均匀；

步骤二：分5～10批次加入轻质填料，使用高速分散机分散，并通过轻质填料种类及用量调整体积膨胀程度；

步骤三：将分散均匀的浇注料倒入真空除泡桶中，打开真空泵，真空除泡桶中真空度达到-0.1MPa，保持5～10min。

步骤四：将步骤三得到的材料置于模具或填充部位，进行加热固化。

本发明的的体积可膨胀固体浮力材料的制备方法还可以包括：

1、所述通过轻质填料种类及用量调整体积膨胀程度具体包括：所述轻质填料选择密度为0.125g/cm³～0.60g/cm³的空心玻璃微球、密度为0.025g/cm³～0.20g/cm³的中空聚合物微球或者其混合物，轻质填料用量在10～100质量份之间。

2、所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F环氧树脂、氢化双酚A环氧树脂、TDE-85环氧树脂中的一种或几种。

3、所述固化剂为六氢苯二甲酸酐、甲基六氢苯二甲酸酐、3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷、3-乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷中的一种或几种。

4、所述催化剂为DMP-30、DMP-10、二异丙胺、壬胺、巯基乙醇苄基二胺或哌啶中的一种或几种。

5、所述触变剂为炭黑、高岭土、膨润土中的一种或几种。

6、步骤一中还包括活性稀释剂，所述活性稀释剂为2,2’-双环氧乙烷、乙烯基环己烯二氧化物、N-缩水甘油二乙胺中的一种或几种，活性稀释剂质量数为0.5～30份。