[发明专利]整体成型工艺的浮力材料的制备

说明书

本发明涉及整体成型工艺的浮力材料的制备，特别涉及一种轻质一体化复合材料的制备方法。本发明的目的之一是解决常温固化条件下大体积的浮力材料固化过程放热量大的问题，提供一种分步多次填充模具的制备工艺。本发明分步多次填充工艺，一次填充量控制在一定厚度之内，产品在固化过程中放出的热量能够及时得到扩散，不会降低产品的质量。本发明的目的之二是解决尺寸简单的大尺寸浮体工艺复杂的问题，提供一种一次成型的制备工艺。浮体基本都是通过浮力材料标准模块经过粘接加工而成，本发明提供的制备工艺省掉了粘接加工工序，简化了制备工艺，提高了产品生产效率。

技术领域

本发明涉及一种轻质耐压复合材料领域，主要涉及浅海用耐压复合材料。

背景技术

海洋装备用浮体主要是空心玻璃微珠填充环氧基树脂经过一定的制备工艺制备得到。21世纪以来，世界各国纷纷加大了对海洋矿产资源的勘探和开采、海洋环境监测等。固体浮力材料作为深海装备的重要配套材料，主要为其提供浮力并提供给一定的强度。目前大部分浮体主要是通过浮力材料标准模块经过粘接加工工序后形成特定形状的浮体。本发明主要针对具有规则形状且体积较大或数量较多的浮体，通过分步多次填料的方式制备得到无需进行加工或简单铣平处理就可以直接使用的浮体。

发明内容

本发明的目的之一是解决常温固化条件下大体积的浮力材料固化过程放热量大的问题，提供一种分步多次填充模具的制备工艺。本发明分步多次填充工艺，一次填充量控制在一定厚度之内，产品在固化过程中放出的热量能够及时得到扩散，不会降低产品的质量。

本发明的目的之二是解决尺寸简单的大尺寸浮体工艺复杂的问题，提供一种一次成型的制备工艺。浮体基本都是通过浮力材料标准模块经过粘接加工而成，本发明提供的制备工艺省掉了粘接加工工序，简化了制备工艺，提高了产品生产效率。

为了实现上述目的，本发明是通过一下技术方案实现的：

本发明所述的一种轻质一体化复合材料，将树脂固化剂轻质填料等混合均匀后多次填充到具有一定形状的模具中，经过室温或中温固化后得到成品。

上述技术方案中，所述树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的至少一种。

上述技术方案中，所述固化剂为热固性树脂用的固化剂，优选为聚酰胺类固化剂、T31固化剂、异佛尔酮二胺中的至少一种。

所述轻质填料为空心玻璃微珠，密度为0.125～0.42g/cm³，空心玻璃微珠在使用之前采用钛酸酯类或硅烷类偶联剂进行处理。

上述技术方案中，所述填充制备的固体浮力材料采用的原材料及配比如下：

上述技术方案中，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将空心玻璃微珠采用偶联剂进行处理，将偶联剂与无水乙醇混合均匀，偶联剂质量分数为10-20wt％，然后将选用的空心玻璃微珠按1wt％的比例加入到偶联剂乙醇溶液中，经过回流洗涤抽滤洗涤烘干等一系列操作后，得到改性空心玻璃微珠。

(2)将称量好的树脂、固化剂、稀释剂等加入真空搅拌机中，视混合液粘度控制搅拌时间在5～20min，待混合液搅拌均匀并除泡后加入称量好的改性空心玻璃微珠，继续真空搅拌10～30min。

(3)将混合并真空处理的物料填充到模具中，控制填充厚度优选在在1～8cm,尽量保持平整，室温或中低温固化2～6小时。

(4)在填充材料上涂刷一层树脂固化剂清胶，增加已填充材料与待填充材料间的结合力。待清胶尚未完全固化时重复步骤(1)～(3)，直至模具被填充满。

(5)最后一道填充工序时，填充材料较模具高出约1mm，待填充材料固化后进行机加工成规整的尺寸；或者在最后一道填充工序时，加入阴模，控制材料的形状和尺寸。