[发明专利]一种耐高温高湿热纤维增强复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种耐高温高湿热纤维增强复合材料及其制备方法，该复合材料由树脂胶浸润增强材料加压固化制备而成；所述增强材料与树脂胶质量比为(65～70)：(35～30)；所述树脂胶包括质量比为(13～17)：(48～52)：(26～28)：(2～4)：(4～6)的酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、固化剂、增韧剂和填料。本发明的制备方法的成型工艺为热压罐加温、抽真空、加压固化成型工艺。特别是加压固化成型工艺使得可以排出胶料及反应过程中产生的气泡，加温加压固化，产品更致密，耐湿热效果更好。

技术领域

本发明涉及石油勘探开发测井仪器制造用复合材料。特别涉及用于井下测井仪器上的一种耐高温高湿热纤维增强复合材料及其制备方法。

背景技术

测井仪器是目前石油勘探开发的常用设备，所用的复合绝缘材料是保证各测量电极之间绝缘的关键，其性能对测量的结果至关重要，除要求复合材料绝缘以外还要求有一定的强度，一般用纤维对环氧树脂胶进行增强制造复合材料，目前在175-200度温度环境下，现有的技术方案制作的纤维增强复合材料基本可以满足使用要求，随着测井成套装备迅速向高可靠、集成化、阵列化、成像化和深探测方向发展，特别是随着深井、超深井、大位移斜井、水平井的不断增加，井下温度及压力也不断提高，且井下工况复杂。对纤维增强复合材料的要求也越来越高，既要求纤维增强复合材料耐高温又同时伴有油、腐蚀气体、水蒸气压力。目前现有的材料在235度及以上温度、且伴有高湿热环境下使用经常出现颜色发白，发软，胶料流失等情况，不能满足使用要求。

常规制作纤维增强复合材料的方法是选用耐高温多官能环氧树脂和甲迪纳迪克酸酐固化剂为主要成分配制的环氧树脂胶浸润玻璃纤维增强材料，采用湿法缠绕工艺加热固化制作而成，这种材料和工艺制作的纤维增强复合材料在235度及以上温度、高湿热环境下经常出现发白，发软，胶料流失等情况，不能满足使用要求。

发明内容

为了解决现有的纤维增强复合材料不能满足在235度及以上使用的问题，本发明的目的是提供一种耐高温高湿热纤维增强复合材料及其制备方法，该耐高温高湿热纤维增强复合材料是一种耐高温235度及以上，且伴有油、腐蚀性气体、水蒸气压力的高湿热环境下使用的纤维增强复合材料。

本发明的技术方案是：

一种耐高温高湿热纤维增强复合材料，该复合材料由树脂胶浸润纤维增强材料加压固化制备而成；

所述纤维增强材料与树脂胶质量比为(65～70)：(35～30)；

所述树脂胶包括质量比为(13～17)：(48～52)：(26～28)：(2～4)：(4～6)的酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、固化剂、增韧剂和填料。

作为本发明的进一步改进，所述固化剂为改性芳香胺类固化剂。

作为本发明的进一步改进，所述纤维增强材料为无碱玻璃纤维布。

作为本发明的进一步改进，所述填料为气相法白炭黑。

一种耐高温高湿热纤维增强复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂加温后混合，然后加入固化剂、增韧剂和填料，搅拌均匀并抽真空得混合胶料；

将混合胶料注入铺放纤维增强材料的模具中加压固化成型，得到耐高温高湿热纤维增强复合材料。

作为本发明的进一步改进，包括以下步骤：

S100，将酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂加温后加入到搅拌罐中加温搅拌、抽真空，然后加入固化剂、增韧剂和填料，搅拌均匀并抽真空得混合胶料；

S200，将混合胶料抽至预先加热的压胶罐中，抽真空；

S300，将纤维增强材料加温除湿，并铺放到内模具上，外部用外密封材料包覆密封制作制品胚料；