[发明专利]一种纤维增强树脂复合材料空心球及其制备方法

摘要

本发明涉及一种纤维增强树脂复合材料空心球及其制备方法。它以蒸汽膨胀发泡的聚苯乙烯小球为复合空心球的球形内核，在该球形内核外表面从里到外均匀包覆多层纤维增强树脂混合物，至小球达到目标密度，所述纤维增强树脂混合物由液态环氧树脂、胺类固化剂及增强纤维混合构成，所述复合空心球的公称直径为2.0‑50.0mm，壁厚为0.5‑2.5mm，密度为100–600 kg/m3。本发明的空心球原料简单，其制备工艺简单、操作方便，得到的空心球可与人工复合泡沫树脂结合制成复合浮力材料应用于水下设备，特别是用于立管浮力模块。

主权项

1.一种纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于以蒸汽膨胀发泡的聚苯乙烯小球为复合材料空心球的球形内核，在该球形内核外表面从里到外均匀包覆多层纤维增强树脂混合物，至空心球达到目标密度，所述纤维增强树脂混合物由液态环氧树脂、胺类固化剂及增强纤维混合构成，所述复合空心球的公称直径为 2.0‑50.0mm，壁厚为0.5‑2.5mm，密度为100‑600kg/m3；其中，每层纤维增强树脂混合物的厚度为5‑40µm；所述每层的纤维增强树脂混合物中，液态环氧树脂与胺类固化剂的投料质量比为5‑10:1；所述纤维增强树脂复合材料空心球的制备方法，包括如下步骤：1）将滚筒升温至30‑70℃，蒸汽膨胀发泡的聚苯乙烯小球传输到滚筒内，其转速控制为5 ‑100 rpm；2）按投料比将液态环氧树脂与胺类固化剂预先混合均匀得到混合液，再将该混合液加入步骤 1）的滚筒内，在滚筒的运转过程中均匀在包覆在聚苯乙烯小球表面，随后加入对应量的增强纤维，使其均匀附着于小球表面，进行固化；3）重复步骤2），直至聚苯乙烯小球达到目标密度100‑600kg/m3；所述步骤 2）中在混合液加完后1‑10分钟，再加增强纤维；所述步骤 2）固化温度为30‑70℃ ，固化时间为15‑40分钟。