[发明专利]一种基于乙烯基树脂的高耐压固体浮力材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于乙烯基树脂的高耐压固体浮力材料及其制备方法，按重量计，包括以下材料组分：改性空心玻璃微珠100‑120份、乙烯基树脂100‑120份、固化剂1‑2份、催干剂0.5‑1份，稀释剂0‑5份。通过按比例称取原料，将乙烯基树脂分成两等份，一份加入固化剂，另一份加入催干剂，分别加入等量的稀释剂，混合均匀，再分别加入等量的改性空心玻璃微珠，再分别搅拌均匀后根据树脂的种类决定是否放入冰箱冷藏；对需冷藏的树脂，在冷藏24小时后混合均匀成型固化再加热获得；对不需冷藏直接成型固化再加热获得。本发明将玻璃微珠进行改性，增加了其与树脂的相容性，并通过降低极性达到降低其吸水率的效果。

技术领域

本发明属于固体浮力材料技术领域，具体涉及一种基于乙烯基树脂的高耐压固体浮力材料。

背景技术

海洋具有丰富的矿产资源、生物资源、油气资源，合理利用海洋资源将缓解目前的很多能源问题，促进国家和社会的发展。深海装备的发展水平决定了对海洋资源的探索和利用水平。随着科技的发展，对海洋的探索逐步进入深海区，而探索深度的增大意味着需要耐压强度更高的浮力材料。近年来，很多研究人员对高性能浮力材料的制备进行了研究，一些高耐压、低密度的浮力材料已经被制备出来。国家对于海洋的探索越来越重视，而目前我们还不具备超深海的探测能力，浮力材料的种类也比较少，所以在固体浮力材料的制备方面还有很多的工作要做。

固体浮力材料是一种低密度、高强度、低吸水率的复合材料，是深海探测、深海资源开发必需的材料之一，在深潜器、深海拖体、水下机器人中有广泛的应用，以为其提供足够的耐压性和浮力。但目前我国固体浮力材料还存在耐压能力差、结构不稳定等问题，深潜器、深海拖体、水下机器人等深海装备的制造遇到了阻碍。随着我国海洋探测深度的提高，高性能、稳定、多样化的浮力材料的制备就成为必须攻克的难题之一。

经过专利检索发现目前制备固体浮力材料普遍采用的是环氧树脂与玻璃微珠复合的方法，因为环氧树脂的强度、吸水率等普遍优于其他树脂，所以对其他树脂的研究较少。专利201711268551.6公开了一种低密度浅海固体浮力材料的制备方法。该方法在环氧树脂和玻璃微珠的复合材料中加入热膨胀型聚合物微球，在低密度下获得了更高的耐压。专利201810519268.4公开了一种轻质浮力材料及其制备方法。该方法是在环氧树脂与玻璃微珠的混合过程中加入碳纤维，增强浮力材料的强度和耐压能力。

现有技术制备大型浮力材料时存在散热困难不足，容易导致烧芯的问题；树脂大多局限于环氧树脂，而不饱和树脂所制备的浮力材料性能较差，所制备的固体浮力材料的性能稳定性差。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种基于乙烯基树脂的高耐压固体浮力材料。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种基于乙烯基树脂的高耐压固体浮力材料，按重量计，包括以下材料组分：改性空心玻璃微珠100-120份、乙烯基树脂100-120份、固化剂1-2份、催干剂0.5-1份。

进一步的，所述改性空心玻璃微珠的粒径10-30μm、密度0.46g/cm³、抗压强度为110MPa的空心玻璃微珠。

更进一步的，所述改性空心玻璃微珠为经偶联剂KH-570改性后的空心玻璃微珠。

进一步的，所述乙烯基树脂为苯乙烯作稀释单体的乙烯基树脂或高耐压乙烯基树脂。

更进一步的，所述苯乙烯的使用量为乙烯基树脂使用量的4~5%。

进一步的，所述固化剂为过氧类化合物。

更进一步的，所述固化剂为过氧化甲乙酮。

所述催干剂为金属有机化合物，金属有机化合物，包括环烷酸、亚油酸、2-乙基己酸的钴盐、锌盐、锰盐中一种或多钟。