[发明专利]用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶的双组份增韧缠绕气瓶胶及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶的双组份增韧缠绕气瓶胶及其制备方法，它的原料由A、B、C、和D四个组份组成，且双组份增韧缠绕气瓶胶中A组份、B组份、C组份和D组份的重量比为：100∶80～100∶20～60∶0.1～3；其中，A组份为双酚A型环氧树脂或改性双酚A型环氧树脂，B组份为环氧化硅油改性的固化剂，C组份为脂肪醇缩水甘油醚、聚氨酯或丁腈橡胶、邻苯二甲酸酯类的三种物质的混合物，D组份为固化促进剂。本发明的环氧气瓶胶在CNG缠绕气瓶固化后具有很好的性能，缠绕层断裂韧性有大幅提升，尤其提现在气瓶水压自紧后，缠绕层环向开裂现象有非常好的改善效果。

技术领域

本发明涉及环氧树脂胶液，具体涉及一种用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶的双组份增韧缠绕气瓶胶及其制备方法。

背景技术

我国天然气汽车经过50多年的发展，已经形成了比较完整的产业链。国家放开了车用天然气的供应量，适当增建加气站，控制天然气和汽油之间的合理价格比，致使我国CNGV完成了快速增长阶段。天然气汽车保有量连年增加，目前我国天然气汽车保有量已超过500 万辆，居世界第一位。

CNG缠绕气瓶是一端封闭、一端留有瓶阀接口的典型高压无缝压力容器，适用于出租车、中巴车、公交车、载重车、环卫车等以 CNG作为清洁燃料的存储容器，工作温度为-40℃～60℃。

车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶由钢质内胆和环向缠绕复合层组成，缠绕层复合材料所用基体树脂为热固性或热塑性树脂，如环氧树脂、改性环氧树脂、聚酰胺树脂和乙烯类树脂等，其作为主粘结材料，起到连接纤维、传递应力的作用。其中，环氧树脂泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，能通过加入固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物，从而表现出优异的物理机械性能和化学性能。因此，环氧树脂被广泛地用作缠绕层复合材料的基体树脂。

在实际应用中发现，玻璃纤维环向缠绕气瓶存在着不少缺陷：一是玻璃纤维系非金属、内胆系金属，两者的弹性模量值差别很大，使用一定时间后，缠绕层应力衰减，造成内胆体积胀大，产生永久变形(超过一定限值后，气瓶就要立即报废)；二是两者的热胀系数差别大，容易在气瓶的缠绕层表面出现环向裂纹，造成水汽浸入气瓶内胆表面，形成腐蚀，产生危险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶的双组份增韧缠绕气瓶胶，其具有优异的断裂韧性与抗拉伸性能；该环氧树脂胶液可以用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶；环氧气瓶胶在满足断裂伸长率大于4％的情况下，玻璃化温度大于102℃，有效克服了韧性与玻璃化温度之间的矛盾。有效改善了缠绕气瓶水压自紧后缠绕层环向裂纹问题。

本发明另一个目的是提供了一种用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶的双组份增韧缠绕气瓶胶的制备方法。

为实现上述第一个目的，本发明所设计一种用于制备压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶的双组份增韧缠绕气瓶胶，它的原料由A、 B、C、和D四个组份组成，且双组份增韧缠绕气瓶胶中A组份、B 组份、C组份和D组份的重量比为：100∶80～100∶20～60∶0.1～3；其中，

A组份为双酚A型环氧树脂或改性双酚A型环氧树脂，

B组份为环氧化硅油改性的固化剂，

C组份为脂肪醇缩水甘油醚、聚氨酯或丁腈橡胶、邻苯二甲酸酯类的三种物质的混合物，

D组份为固化促进剂。

进一步地，所述双组份增韧缠绕气瓶胶中，A组份、B组份、 C组份和D组份的重量比为：100∶90～100∶30～50∶0.4～3。

再进一步地，所述环氧化硅油改性的固化剂选自环氧化硅油改性的甲基六氢苯酐、环氧化硅油改性的甲基四氢苯酐、环氧化硅油改性的六氢苯酐和环氧化硅油改性的四氢苯酐。