一种应用于FRPM管的树脂砂浆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于FRPM管的树脂砂浆及其制备方法。包括树脂和石英砂，按质量百分数计为：树脂11％‑14％，石英砂86％‑89％；其中，树脂的组成按质量百分数计如下：固化剂：过氧化甲乙酮0.7％‑0.9％；促进剂：异辛酸钴/苯乙烯0.7％‑0.9％；树脂助剂：聚丙烯酸酯溶液0.3‑0.6％；其余为邻苯或间苯乙烯基酯树脂。本发明专利技术的树脂用量低于国18％‑20％的平均水平，树脂砂浆成本得到有效控制。应用于FRPM管的高性能树脂砂浆，其弯曲弹性模量明显超出国内目前6‑8GPa的平均水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料
，涉及一种适用于FRPM管夹砂层的高性能树脂砂浆及其制作方法。
技术介绍
目前FRPM管作为一种长距离输水管材，在我国许多给排水工程已经得到了广泛应用。FRPM管具有轻质高强、耐腐蚀、水力特性优良以及服役寿命长等特点，根据选用树脂基体类型的不同，FRPM管还能满足不同给排水工程的需求，具有良好的适应性。树脂砂浆是提升FRPM管刚度的主要材料，树脂砂浆的弯曲性能对管刚度有着十分重要的影响。目前在FRPM管行业中，我国现有工艺制造的树脂砂浆弯曲弹性模量约为6-8GPa,树脂含量约为16％-20％；国外企业制造的树脂砂浆弯曲弹性模量约为12.5GPa，树脂含量降低到11.5％。然而，即使国际领先工艺所制成的FRPM管中，其主要的生产成本仍然集中在树脂砂浆层。因此，提高树脂砂浆的材料性能，降低生产成本是目前FRPM管以及相关管道行业发展所面临的重要课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于FRPM管的高性能树脂砂浆及其制备方法，采用该方法制造的树脂砂浆树脂用量低于国内18％-20％的平均水平，且产品力学性能优异。为达到上述目的，采用技术方案如下：一种应用于FRPM管的树脂砂浆，包括树脂和石英砂，按质量百分数计为：树脂11％-14％，石英砂86％-89％；其中，树脂的组成按质量百分数计如下：固化剂：过氧化甲乙酮0.7％-0.9％；促进剂：异辛酸钴/苯乙烯0.7％-0.9％；树脂助剂：聚丙烯酸酯0.3-0.6％；其余为邻苯或间苯乙烯基酯树脂。按上述方案，所述促进剂为异辛酸钴/苯乙烯的混合物，其中苯乙烯的质量百分数80％-90％。按上述方案，所述树脂粘度值应低于300mPa·s。按上述方案，所述石英砂为级配石英砂，各级配石英砂占石英砂总质量的百分比为：小于70目：32％-41％1-3mm：40％-49％3-5mm：12％-15％5-8mm：4％-8％。上述应用于FRPM管的树脂砂浆的制备方法，包括以下步骤：1)将石英砂洗净，烘干，将粒径大于1mm的石英砂混合；2)将小于70目的石英砂加入到树脂中，混合均匀后形成树脂胶泥；3)将上述混合的石英砂加入到树脂胶泥中充分混合，充分振捣得到应用于FRPM管的树脂砂浆。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种技术方案以制备应用于FRPM管的高性能树脂砂浆，其树脂用量低于国内18％-20％的平均水平，树脂砂浆成本得到有效控制。本专利技术所述应用于FRPM管的高性能树脂砂浆，其弯曲弹性模量明显超出国内目前6-8GPa的平均水平。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不局限于下面的实施例。本专利技术应用于FRPM管的树脂砂浆制备过程如下：(1)石英砂的配制将不同粒径的石英砂洗净并去除杂质；将经过清洗的石英砂放置在恒温干燥箱中4～6小时，腔体温度设置为120℃，烘干后石英砂含水量应不大于0.2％。按级配称取烘干后的各粒径石英砂；将大于1mm的各粒径石英砂混合均匀，静置直到石英砂冷却至常温。(2)树脂胶泥的配制按比例称取树脂，依次加入树脂助剂、促进剂，搅拌2-4min后加入固化剂；保持搅拌，将小于70目的细石英砂缓慢加入到树脂中，混合均匀后形成树脂胶泥；为保障树脂砂浆的顺利制备，树脂胶泥必须具有一定的流动性。所述树脂胶泥中树脂与细石英砂的比例大约为1:2.6至1:3.3之间。(3)树脂砂浆的配制将混合好的大于1mm石英砂分批次加入到树脂胶泥中，此过程仍应全程保持搅拌；石英砂与树脂胶泥应充分混合，确保石英砂颗粒被树脂胶泥包裹；混合均匀后的树脂砂浆应进行充分振捣，保障树脂砂浆密实。(4)养护置于室温下静置养护，直至树脂砂浆完全固化；条件允许时可置于23℃，48％湿度的环境下4-5天。以邻苯乙烯基酯树脂制作树脂砂浆为例，各实施例原料配合比与性能数据如表1-4所示。表1各实施例原料配合比表2各实施例树脂砂浆抗压性能测试结果(环境温度5℃)表3各实施例树脂砂浆弯曲性能测试结果(环境温度5℃)取实施例3于25℃环境下测试，测得平均弯曲弹性模量为17.5GPa。表4各实施例树脂砂浆密度从对比结果可见，不同的石英砂级配对树脂砂浆成品的影响有如下两方面：(1)树脂用量作为多元骨料级配体系，混合后的级配石英砂其堆积密度与孔隙率密切相关，堆积密度高的级配石英砂颗粒之间孔隙率更小，用作填充的树脂胶泥用量也更少，进而树脂用量也得到了降低。(2)力学性能密度高的树脂砂浆内部更加密实，缺陷少，因此力学性能更优。本专利技术在实施中并不限于上述具体实施例，也不限于FRPM管应用。在适当地修改下可应用于各种适合本专利技术的其他领域。因此在不背离权利要求书中所涉及的一般概念下，本专利技术并不限于实施例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于FRPM管的树脂砂浆，其特征在于包括树脂和石英砂，按质量百分数计为：树脂11％‑14％，石英砂86％‑89％；其中，树脂的组成按质量百分数计如下：固化剂：过氧化甲乙酮0.7％‑0.9％；促进剂：异辛酸钴/苯乙烯0.7％‑0.9％；树脂助剂：聚丙烯酸酯0.3‑0.6％；其余为邻苯或间苯乙烯基酯树脂。

【技术特征摘要】
1.一种应用于FRPM管的树脂砂浆，其特征在于包括树脂和石英砂，按质量百分数计为：树脂11％-14％，石英砂86％-89％；其中，树脂的组成按质量百分数计如下：固化剂：过氧化甲乙酮0.7％-0.9％；促进剂：异辛酸钴/苯乙烯0.7％-0.9％；树脂助剂：聚丙烯酸酯0.3-0.6％；其余为邻苯或间苯乙烯基酯树脂。2.如权利要求1所述应用于FRPM管的树脂砂浆，其特征在于所述促进剂为异辛酸钴/苯乙烯的混合物，其中苯乙烯的质量百分数80％-90％。3.如权利要求1所述应用于FRPM管的树脂砂浆，其特征在于所述树脂粘度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，吕泳，李卓球，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42