一种潜器灌封复合泡沫填充材料及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种潜器灌封复合泡沫填充材料及其制备方法，所述填充材料由环氧树脂、聚醚胺固化剂、硅烷偶联剂、聚硅氧烷消泡剂、催化剂、触变剂和空心玻璃微珠构成。制备方法包括(1)液体料的预混合，(2)浆料的配制，(3)高压无气浇注，(4)固化及性能测试。本发明专利技术的复合泡沫填充材料，体系粘度低，流动流平性好，有较长的施工期，适用于浇注灌封工艺。可室温固化，固化反应放热温度峰低，固化物坚韧、高强度、收缩率小，与钢铁等材料粘结性能好。耐海水浸泡腐蚀。经试用效果良好，适用于潜艇非水密封结构及浮标、潜标等海洋潜器的灌注填充、隔水密封。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合泡沫填充材料，属于海洋固体浮力材料范畴，具体涉及一种 空心玻璃微珠填充环氧树脂轻质耐压填充材料的制造方法。
技术介绍
目前海洋探测技术是海洋资源开发利用的重要组成部分，低密度、耐高静水压强 度深海固体浮力材料，是海洋探测技术的重要材料，为了提供海洋潜器结构稳定性、密封性 及耐静水压性能，要求可灌注的轻质耐压填充材料，与预制型固体浮力材料互为补充。国外 研制的轻质耐压填充材料是采用高强度树脂作为基体，填充浮力调节介质作为基质，采用 特殊工艺加工而成。 中国专利CN102702679A报导了一种深潜用高强度固体浮力材料的制备方法，将 陶瓷空心球和/或空心玻璃微珠采用振动自组装方法填充于不锈钢成型模具，经轻微振动 振实，将低粘度环氧树脂、固化剂、偶联剂、固化促进剂按一定的比例充分混合并抽空脱气， 然后将混合好的环氧树脂浆料用液体增压泵从不锈钢成型模具的底部注入模腔，按预定的 固化温度和时间进行固化得到轻质高强度填充材料。其抗压强度可达到80?120MPa，密度 0. 45?0. 65g/cm3,高静水压下吸水率小于1 %。 中国专利CN 103910974A报道了一种空心微球填充环氧树脂复合泡沫材料及其 制造方法，其组成包括聚苯乙烯空心球、空心玻璃微珠、液体环氧树脂、胺固化剂、稀释剂和 偶联剂。其制造方法包括如下步骤：a)空心玻璃微珠及聚苯乙烯空心球的表面处理b) - 次混料抽空脱泡c)二次混料抽空脱泡d)真空浇注于构件模腔e)固化成型。该复合泡沫 材料具有较低的密度，较高的抗静水压强度，用于深海潜器用轻质耐压复合泡沫填充材料。 有关海洋固体浮力材料的制造技术已有多项中国专利报导，其中专利 200410030821. 6, 一种化学发泡法制备的固体浮力材料，专利200610007987. 5, 一种玻璃微 珠泡孔复合泡沫结构浮力材料，专利200610043524. 4, 一种深海用可加工固体浮力材料及 其制备方法，专利200910230160. 4 -种超低密度固体浮力材料及制作方法。上述专利都是 预制型固体浮力材料的制造方法，目前未见有关潜器灌封用轻质耐压复合泡沫填充材料制 造方法的报导。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于潜器灌封复合泡沫填充材料，其特 点是物料体系粘度低，流动流平性好，可室温固化，适用于浇注灌封工艺，有较长的灌注施 工期。固化反应放热温度峰低，固化物坚韧、低密度、高强度、收缩率小，与钢铁等材质粘结 性能好，能长期耐海水浸泡腐蚀。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是： 本专利技术提供的潜器灌封复合泡沫填充材料包括下列重量份数的组分：化学组成按 100质量份的环氧树脂计：环氧树脂100,聚醚胺固化剂30-60,硅烷偶联剂0. 5-3. 0,聚硅 氧烷消泡剂1-3,催化剂0-2,触变剂0. 5-1. 5,空心玻璃微珠体积百分数45-48%。 优选的，上述所述的环氧树脂选自下列组分中的一种或多种：液态双酚A环氧 树脂、低粘度双酚F环氧树脂、脂环族环氧树脂；其中液态双酚A环氧树脂的环氧当量 为184-225g/eq ;低粘度双酚F环氧树脂的环氧当量为160-180g/eq，粘度为25°C /mpa. S700-1100;脂环族环氧树脂为3,4 一环氧基环己烷甲酸一 3'一环氧基环己烷甲酯， 其环氧当量为131-143g/eq;3,4 一环氧基-6-甲基环己烷甲酸一 3'一环氧基_6'_甲 基环己烷甲酯，其环氧当量为145 - 156g/eq。 优选的，上述所述的聚醚胺固化剂选自下列组分中的一种或多种：聚氧化丙烯二 胺，牌号D-230,平均分子量230,总胺8. 45mmol/g，官能度2 ;D-400,平均分子量400,总胺 4.4mmol/g，官能度2 ;D-2000,平均分子量2000,总胺1.0mm〇l/g，官能度2 ;聚氧化丙烯三 胺，牌号T-403,平均分子量440,总胺6. 4mmol/g，官能度3 ;T-5000,平均分子量5000,总胺 0. 53mmol/g，官能度 3 ; 优选的，上述所述的催化剂选自下列组分中的一种或多种：2,4,6三（二甲氨基甲 基）苯酚（DMP-30)、苄基二甲胺、2-乙基-4-甲基咪唑、壬基酷，间苯二酚。 优选的，上述所述的硅烷偶联剂选自下列组分中的一种或多种：γ - (2,3-环氧丙 氧基）丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅 烷、γ-锍丙基三甲氧基硅烷。 优选的，上述所述的聚硅氧烷消泡剂选自下列组分中的一种或多种：毕克（BYK) 公司，牌号ΒΥΚ-Α530, ΒΥΚ-088 ;德谦（上海）化学公司，牌号Defom5500, Defom6500， Defom6800〇 优选的，上述所述的触变剂选自下列组分中的一种或多种：气相二氧化硅，有机膨 润土，聚酰胺蜡，氢化蓖麻油，硅藻土，金属皂粉。 优选的，上述所述的空心玻璃微珠选自下列公司的产品：美国三M公司、马鞍 山矿山研宄院和蚌埠玻璃钢工业设计研宄院，密度范围0. 25- 0. 38g/cm3、抗压强度 5. 17-41Mpa，材质为碱石灰硼娃酸钠玻璃。 本专利技术还提供上述填充材料的制备工艺，包括下列步骤： (1)液体料的预混合：将计量的环氧树脂、聚醚胺固化剂、硅烷偶联剂、聚硅氧烷 消泡剂、催化剂投入混料桶中，用真空高速分散机将物料搅拌均匀，并抽空脱除气泡。 (2)浆料的配制：于上述混合料中投入触变剂混合均匀后，再分批投入空心玻璃 微珠，先慢速搅拌使微珠粉料润湿，然后中速搅拌将粉料分散均匀，抽空脱泡。 (3)高压无气浇注：用高压无气注射机浇注于模具中制备试件。 (4)固化及性能测试：室温固化一周或80°C固化4小时制备试件，进行性能测试。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术的复合泡沫填充材料，体系粘度低，流动流平性好，有较长的施工期，适用 于浇注灌封工艺。可室温固化，固化反应放热温度峰低，固化物坚韧、高强度、收缩率小，与 钢铁等材料粘结性能好。耐海水浸泡腐蚀。经试用效果良好，适用于潜艇非水密封结构及 浮标、潜标等海洋潜器的灌注填充、隔水密封。【具体实施方式】 具体实施例 下面结合具体的实施列对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。 本专利技术的实施例，进一步具体地说明本潜器灌封用复合泡沫填充材料的可靠性和 可行性。然而本专利技术不局限于下述实施例中，下面结合实施例进一步详细描述本专利技术。 实施例1一 4复合泡沫填充材料配比及性能列于表中。 对于灌封复合泡沫填充材料而言，聚醚胺固化环氧树脂体系粘度低，流动流平性 好，可室温固化，适用于浇注灌封工艺。可操作时间长有较长的施工期，固化反应放热温度 峰低，固化物坚韧，收缩率小，与钢铁等材料粘结性能优良。可以满足灌封复合泡沫填充材 料性能指标要求。【主权项】1. 一种潜器灌封复合泡沫填充材料，其特征在于，包括下列质量份数的组分：化 学组成按100质量份的环氧树脂计：环氧树脂100,聚醚胺固化剂30-60,硅烷偶联剂 0. 5-3. 0,聚硅氧烷消泡剂1-3,催化剂0-2,触变剂0. 5-1. 5,空心玻璃微珠体积百分数 45-48%。2. 根据权利要求1所述的潜器灌封复合泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潜器灌封复合泡沫填充材料，其特征在于，包括下列质量份数的组分：化学组成按100质量份的环氧树脂计：环氧树脂100，聚醚胺固化剂30‑‑60，硅烷偶联剂0.5‑‑3.0，聚硅氧烷消泡剂1‑‑3，催化剂0‑‑2，触变剂0.5‑‑1.5，空心玻璃微珠体积百分数45‑‑48%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘连河，魏浩，王奎民，权崇仁，张树华，张茂伟，王德威，
申请(专利权)人：青岛海洋新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37