一种高性能玻璃钢复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能玻璃钢复合材料及其制备方法。所述高性能玻璃钢复合材料，包括下述原料：不饱和聚酯树脂：80

【技术实现步骤摘要】
一种高性能玻璃钢复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高性能玻璃钢复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]玻璃钢(Glass Fiber Reinforced Plastics，简称GFRP)是一种以玻璃纤维作为增强材料，与树脂基体复合而成的高性能复合材料。因其具有良好的力学性能、耐腐蚀性、低密度、高强度、耐疲劳、抗老化、易于成型等特点，在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等多个行业得到广泛应用。
[0003]玻璃钢的制备过程包括树脂基体的选择、配方设计、成型工艺和固化过程。树脂基体的种类有很多，包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等，具体选用哪种树脂需根据制品的应用要求和成本等因素综合考虑。在玻璃钢配方中，通常还需添加一定量的填料、颜料、阻聚剂、脱模剂等助剂，以改善其性能和降低生产成本。
[0004]玻璃钢的成型工艺有多种，包括手糊法、液体浇注法、滚涂法、拉挤法、树脂传递成型(RTM)法等。不同的成型工艺具有各自的优缺点，需要根据制品的尺寸、形状、性能要求和生产成本等因素进行选择。手糊法适用于简单结构、小批量生产的玻璃钢制品，具有成本低、操作简单的优点；而液体浇注法适用于制作具有复杂内部结构的制品；滚涂法常用于大型平面制品的生产；拉挤法适合于生产连续型的玻璃钢制品，如管材、型材等；树脂传递成型(RTM)法则适用于中高批量生产，制品具有高表面质量和精度。
[0005]在固化过程中，树脂基体与玻璃纤维之间的界面层起着承载和传递载荷的关键作用。界面层的质量直接影响到玻璃钢的力学性能。因此，为了提高玻璃钢制品的性能，研究人员不断探索改善树脂基体与玻璃纤维界面层的方法，如表面处理、表面改性等。
[0006]玻璃钢制品在广泛的应用领域中，展现出了巨大的市场前景。这些领域包括冶金、电力、煤炭、石油化工、化学工业、机电工业、纺织工业、汽车制造、铁路、船舶工业、建筑业、轻工业、食品工业、电子工业、邮电业、文化、体育及娱乐业、农业、商业、医药卫生业，以及军工和民用应用等。涉及这些产业部门的主要玻璃钢产品类别繁多，如矿山通风设备、冶炼设备、输变电设备、煤矿防爆装置、石油开采部件、化工设备、电动机部件、纺织印染设备、汽车制造用材及部件、铁路信号系统用材、船舶配套零部件、建筑设施及用材、轻工日用化学设施、家用电器、食品贮罐用途、电子工业用设备、邮电电信器材配套设施、体育器械、农业喷灌设备、商业柜台、医药工业设施等。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种高性能玻璃钢复合材料及其制备方法。
[0008]本专利技术提供了一种高性能玻璃钢复合材料，包括下述原料：
[0009]不饱和聚酯树脂：80
‑
120重量份；
[0010]短玻璃纤维：20
‑
40重量份；
[0011]脱模剂：0.5
‑
3重量份；
[0012]催化剂：0.5
‑
3重量份；
[0013]加速剂：0.3
‑
1.5重量份；
[0014]阻聚剂：0.05
‑
0.5重量份。
[0015]优选地，一种高性能玻璃钢复合材料，包括以下原料：
[0016]不饱和聚酯树脂：100重量份；
[0017]短玻璃纤维：25
‑
35重量份；
[0018]脱模剂：1
‑
2重量份；
[0019]催化剂：1
‑
2重量份；
[0020]加速剂：0.5
‑
1重量份；
[0021]阻聚剂：0.1
‑
0.3重量份。
[0022]进一步优选地，一种高性能玻璃钢复合材料，包括以下原料：
[0023]不饱和聚酯树脂：100重量份；
[0024]短玻璃纤维：28
‑
32重量份；
[0025]脱模剂：1
‑
1.5重量份；
[0026]催化剂：1
‑
1.5重量份；
[0027]加速剂：0.7
‑
0.9重量份；
[0028]阻聚剂：0.15
‑
0.25重量份。
[0029]最优选地，一种高性能玻璃钢复合材料，包括以下原料：
[0030]不饱和聚酯树脂：100重量份；
[0031]短玻璃纤维：30重量份；
[0032]脱模剂：1.5重量份；
[0033]催化剂：1.5重量份；
[0034]加速剂：0.8重量份；
[0035]阻聚剂：0.2重量份。
[0036]优选地，所述脱模剂为二甲基硅油，CAS号：63148
‑
62
‑
9。所述催化剂为异辛酸钴，CAS号：136
‑
52
‑
7。所述加速剂为N,N
‑
二甲基对甲苯胺，CAS号：99
‑
97
‑
8。所述阻聚剂为2,6
‑
二叔丁基苯酚，CAS号：128
‑
39
‑
2。
[0037]本专利技术还提供了一种高性能玻璃钢复合材料的制备方法，包括下述步骤：
[0038]1)将脱模剂、阻聚剂加入不饱和聚酯树脂中，混合均匀；
[0039]2)将玻璃纤维切割成所需长度3
‑
12mm，然后与步骤1中的混合物混合均匀；
[0040]3)将催化剂和加速剂加入到步骤2中的混合物，搅拌速度控制在200
‑
300rpm，搅拌时间为5
‑
15分钟，混合均匀；
[0041]5)倒入模具中，在室温下固化，固化时间为2
‑
4小时。
[0042]如需加快固化速度，可适当提高温度，但要注意不要过高，以免影响树脂的性能。当树脂完全固化后，从模具中取出成品，如有需要，可以进行后处理，如打磨、切割、涂装等。
[0043]本专利技术提供的高性能玻璃钢复合材料，具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。该复合材料由不饱和聚酯树脂作为基体树脂，短玻璃纤维作为增强相，脱模剂、催化剂、加
速剂和阻聚剂作为辅助组分，这些原料在特定的比例条件下相互作用，形成坚固的三维网络结构。
[0044]不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂，具有较好的流动性、透明度和耐候性。它可以与各种填料、增强材料和助剂相容，通过交联聚合反应形成坚固的三维网络结构。不饱和聚酯树脂在玻璃钢复合材料中作为基体，提供整个复合材料的基本结构。在固化过程中，不饱和聚酯树脂与其他原料发生交联反应，使得复合材料具有优异的力学性能和耐磨性能。所述不饱和聚酯树脂为酸酐基不饱和聚酯树脂、异酸酐基不饱和聚酯树脂(Iso UPR)和双酚A型不饱和聚酯树脂(Bis
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能玻璃钢复合材料，其特征在于，包括下述原料：不饱和聚酯树脂：80
‑
120重量份；短玻璃纤维：20
‑
40重量份；脱模剂：0.5
‑
3重量份；催化剂：0.5
‑
3重量份；加速剂：0.3
‑
1.5重量份；阻聚剂：0.05
‑
0.5重量份。2.如权利要求1所述的高性能玻璃钢复合材料，其特征在于，包括以下原料：不饱和聚酯树脂：100重量份；短玻璃纤维：25
‑
35重量份；脱模剂：1
‑
2重量份；催化剂：1
‑
2重量份；加速剂：0.5
‑
1重量份；阻聚剂：0.1
‑
0.3重量份。3.如权利要求2所述的高性能玻璃钢复合材料，其特征在于，包括以下原料：不饱和聚酯树脂：100重量份；短玻璃纤维：28
‑
32重量份；脱模剂：1
‑
1.5重量份；催化剂：1
‑
1.5重量份；加速剂：0.7
‑
0.9重量份；阻聚剂：0.15
‑
0.25重量份。4.如权利要求3所述的高性能玻璃钢复合材料，其特征在于，包括以下原料：不饱和聚酯树脂：100重量份；短玻璃纤维：30重量份；脱模剂：1.5重量份；催化剂：1.5重量份；加速剂：0.8重量份；阻聚剂：0.2重量份。5.如权利要求1
‑
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：奉小雅，韩广辉，宁飞，王俊，陶红红，管智勇，
申请(专利权)人：江西沃土新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：