[发明专利]一种抗老化高强度玻璃钢及其制备方法

说明书

本发明涉及玻璃钢材料领域，尤其涉及一种抗老化高强度玻璃钢及其制备方法。该玻璃钢由以下原料制成：聚酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸聚氨酯、酚醛树脂、玻璃纤维、钢纤维、改性矿物纤维、水滑石纳米粉末、白云母粉末、过氧化月桂酰、三乙烯二胺、硫酸镧、有机膨润土、硅树脂甲基支链硅油。本发明利用改性矿物纤维表面具有更多的分子链延伸，增加矿物纤维表面与树脂基体的黏附点，提高矿物纤维在树脂中的分散度，强化矿物纤维与树脂、各组分的联结，使得制备出来的玻璃钢的强度高和抗腐蚀、耐老化。

技术领域

本发明涉及玻璃钢材料技术领域，尤其涉及一种抗老化高强度玻璃钢及其制备方法。

背景技术

玻璃钢亦称作纤维强化塑料，是指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体，以玻璃纤维、碳纤维或硼纤维等为增强材料，经过复合工艺而制成的复合材料。由于使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。材料质轻而硬，不导电，机械强度高，绝缘性好，回收利用少，热性能良好，耐腐蚀。玻璃钢的相对密度在1.2-2.0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，而且比强度可以和高级合金钢相比，可以代替钢材制造机器零件、储罐、管道、格栅、塔器等。

但是，玻璃钢是纤维增强塑料，存在塑料的共同缺陷，容易出现老化现象，在紫外线、机械应力、风沙雨雪、介质等作用下容易导致性能缺陷，如专利号为CN202010333922.X的一种耐老化玻璃钢材料，由不饱和聚酯树脂、苯乙烯、固化剂、促进剂、玻璃纤维、伊利石功能粉体材料、偶联剂、氧化锌、石墨烯，制成，有效提高玻璃钢材料的耐老化性能和机械强度，本发明耐老化玻璃钢材料特别适用于船舶等海洋环境，但是其玻璃钢中分子交联方式单一，难以适应复杂环境，稳定性不高；又如专利号为CN202010223151.9的一种高残留强度酚醛阻燃体系玻璃钢材料及其制备方法，使用酚醛树脂、改性硅氧烷树脂、玻璃粉、石墨、白炭黑、固化剂、促进剂制备而成，所得玻璃钢材料具有较好的耐高温性、阻燃性，但是其为了增强阻燃性降低了玻璃钢晶体密集度，导致玻璃钢力学性能的降低，容易老化。所以，研究一种强度高、耐老化的玻璃钢极有必要。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种抗老化高强度玻璃钢及其制备方法，以提高玻璃钢的强度，延缓玻璃钢的老化，该玻璃钢由以下原料制成：聚酯树脂50-70份、聚酰胺树脂30-50份、丙烯酸聚氨酯10-15份、酚醛树脂15-25份、玻璃纤维30-50份、钢纤维15-25份、改性矿物纤维8-15份、水滑石纳米粉末30-48份、白云母粉末25-35份、过氧化月桂酰1-2份、三乙烯二胺1-2份、硫酸镧1-5份、有机膨润土3-5份、硅树脂甲基支链硅油5-8份。

进一步的，所述改性矿物纤维由质量比1:3-5的硫酸钙晶须和硅酸铝纤维混合而成。

进一步的，所述改性矿物纤维由质量比为10:0.02-0.03:0.01-0.03:0.3-0.5的矿物纤维和碳酸钠、氢氧化钙、异丁基三乙氧基硅制备而成。

进一步的，所述玻璃纤维细度为1-3mm。

进一步的，所述钢纤维直径0.03-0.08mm，长度3-5mm。

进一步的，所述水滑石纳米粉末细度30-80nm。

进一步的，所述白云母粉末细度100-150nm。

本发明所述的抗老化高强度玻璃钢，制备方法如下：

（1）矿物纤维活化

将矿物纤维与其质量3-5倍的乙醇混合，在50-60℃下以90-100r/min搅拌20-30min，在0.1-0.3个标准大气压、60-70℃下回收乙醇，将矿物纤维置于真空设备中，充入氮气使得设备内部压强为1-1.3个标准大气压，加热至300-350℃，保温10-15h即可；

（2）制备改性矿物纤维