一种浮雕成型用玻璃钢材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种浮雕成型用玻璃钢材料，其包括如下重量份的各原料制成：环氧改性聚吡唑并[1，5‑A]‑1，3，5‑三嗪‑2，4(1H，3H)‑二酮3，3‑二氟‑[1，1‑联苯]‑4，4‑二羧酸酯100份、1，3，5，7‑四(4‑氨基苯基)金刚烷6‑10份、玻璃纤维粉15‑20份、石墨烯纤维3‑6份、无机填料10‑15份、脱模剂5‑10份。本发明专利技术还公开了所述浮雕成型用玻璃钢材料的制备方法。本发明专利技术公开的浮雕成型用玻璃钢材料综合性能更佳，耐高温性能和耐磨性能更好，抗氧化性能、阻燃性、机械力学性能和耐水性更优异，韧性更强，不易轻易被破坏，使用寿命长。

A glass fiber reinforced plastic material for relief molding and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种浮雕成型用玻璃钢材料及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，尤其涉及一种浮雕成型用玻璃钢材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着经济的发展及社会的进步，人们的审美观念逐渐深入，对视觉美感的追求越来越强烈。对用于建筑装饰、园林景观的浮雕的需求量越来越大，特别是对大型浅浮雕的需求日益增长。浮雕不但具有天然石材质地坚硬、耐磨、极具重量感的特征，更为难得的是它表明的质感以及强烈的可塑性和表现力，可使其尽显各种不同的艺术风格，其在建筑和装饰空间中，表现出的自然装饰性效果及艺术内涵，是其他装饰材料无法比拟的。目前，浮雕的制作原料通常是泥、木、石或石膏等，对于泥雕和木雕而言，其缺点是成品不易搬运，容易损坏，在室外存放过久容易风化；石雕虽较稳固，室外存放有很大的优势，但随意性、空间跨越性受限制，搬运和连接也有很大困难，而石膏雕素易破碎，不适于制造大型浮雕。因此，亟需需求一种新型用于浮雕成型的材料。玻璃钢也称玻璃纤维增强塑料，国际公认的缩写符号为GFRP或FRP，属热固性塑料，是一种品种繁多，性能各异用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维及其他一些添加剂经复合工艺，制作而成的一种功能型的新型材料。它是一种高分子有机树脂，用玻璃纤维或其他织物使其增强，因为它具有玻璃般的透明性或半透明性，具有钢铁般的高强度而得名。这种材料性能稳定性佳、不易风化，质量轻、搬运方便，机械力学性能优异、不易损害，是浮雕成型的优质材料，有望成为未来浮雕或雕塑成型用材料的首选，具有较大的发展潜能。然而，现有技术中的玻璃钢材料还存在耐高温能力差，容易变形老化，耐磨性、耐水性、抗氧化性、阻燃性有待进一步提高，原材料配比复杂，加工成本高，脆性不好的缺陷。申请号为201510398373.3的中国专利技术专利公开了一种玻璃钢及其制作雕塑的方法，玻璃钢由WSR6101型环氧树脂、丙酮或环氧丙烷丁基醚、固化剂、固化促进剂、脱模剂、矿物填料及增强纤维制成，玻璃钢制作雕塑的方法包括三步：首先是模具的制作，然后进行成型工艺过程，最后进行修整即可得到成品。此专利技术的有益效果为：此专利技术的玻璃钢耐热性能好、强度高、成型方便，采用软膜法制备模具，可以高质量地复制出作品的形状，又可以保证顺利脱模；通过利用添加了固化剂和固化促进剂配制的树脂胶液将增强纤维连接在一起制成玻璃钢雕塑，并按不同需要在不同部位添加增强纤维，使得最终得到的成品不走形、不变形，精度及完整度都有了明显提高。但是这种玻璃钢材料基材是环氧树脂，这种材料易氧化、老化，使得材料性能稳定性有待进一步提高，除此之外，该材料的阻燃性、耐磨性、机械力学性能还有待进一步完善。因此，有必要寻求更为有效的方法，制备出综合性能更佳，耐高温性能和耐磨性能更好，抗氧化性能、阻燃性、机械力学性能和耐水性更优异，韧性更强，不易轻易被破坏的浮雕成型用玻璃钢材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足而提供一种浮雕成型用玻璃钢材料及其制备方法，该制备方法简单易行，施工方便，耗能少，制备成本低廉，适合连续规模化生产；制备得到的浮雕成型用玻璃钢材料综合性能更佳，耐高温性能和耐磨性能更好，抗氧化性能、阻燃性、机械力学性能和耐水性更优异，韧性更强，不易轻易被破坏，使用寿命长。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，包括如下重量份的各原料制成：环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯100份、1，3，5，7-四(4-氨基苯基)金刚烷6-10份、玻璃纤维粉15-20份、石墨烯纤维3-6份、无机填料10-15份、脱模剂5-10份。进一步地，所述脱模剂为柴油、植物油、地板蜡、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。进一步地，所述无机填料为滑石粉、粉煤灰、海泡石粉中的至少一种。进一步地，所述环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、将吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮、3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸和催化剂加入到高沸点溶剂中，形成溶液，然后将溶液加入到高压反应釜中，用氮气置换釜内空气，然后在温度230-240℃、绝压压力10KPa-50KPa的条件下进行酯化反应3-5小时，后泄压到常压；接着在真空条件下，控制温度在290-310℃之间，搅拌反应18-24h，反应结束后冷却至室温，出料并在水中沉出，后置于真空干燥箱80-90℃干燥至恒重，得到中间产物；步骤S2、将经过步骤S1制成的中间产物溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后向其中加入环氧氯丙烷和碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应8-10小时，后再水中沉出，再置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯。进一步地，步骤S1中所述吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮、3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为1∶1∶(1-2)∶(8-12)。优选地，所述催化剂为硫代磷酰胺、甲基苯磺酸、钛酸四丁酯中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选地，步骤S2中所述中间产物、N-甲基吡咯烷酮、环氧氯丙烷、碱性催化剂的摩尔比为1∶(3-5)∶1∶(0.5-0.8)；优选地，所述碱性催化剂为氢化钠、叔丁基醇钾、氢氧化钠中的至少一种。本专利技术的另一目的，在于提供一种所述浮雕成型用玻璃钢材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A：涂刷脱模剂，先将模具的内表面擦拭干净，在所述模具型腔内均匀的涂上脱模剂，形成脱模剂层，以便成品的脱模顺利；B：将各原料按比例混合均匀后，形成混合料，然后将混合料加入到经过涂刷脱模剂的模具中，高温熔融成型，后冷却至室温，脱模，再经过修整，得到所述浮雕成型用玻璃钢材料。进一步地，所述高温熔融成型温度为220-240℃。由于上述技术方案运用，本专利技术专利与现有技术相比具有下列优点：本专利技术提供的浮雕成型用玻璃钢材料的制备方法简单易行，施工方便，耗能少，制备成本低廉，适合连续规模化生产；制备得到的浮雕成型用玻璃钢材料综合性能更佳，耐高温性能和耐磨性能更好，抗氧化性能、阻燃性、机械力学性能和耐水性更优异，韧性更强，不易轻易被破坏，使用寿命长。具体实施方式本专利技术涉及一种浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，包括如下重量份的各原料制成：环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯100份、1，3，5，7-四(4-氨基苯基)金刚烷6-10份、玻璃纤维粉15-20份、石墨烯纤维3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，包括如下重量份的各原料制成：环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯100份、1，3，5，7-四(4-氨基苯基)金刚烷6-10份、玻璃纤维粉15-20份、石墨烯纤维3-6份、无机填料10-15份、脱模剂5-10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，包括如下重量份的各原料制成：环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯100份、1，3，5，7-四(4-氨基苯基)金刚烷6-10份、玻璃纤维粉15-20份、石墨烯纤维3-6份、无机填料10-15份、脱模剂5-10份。


2.根据权利要求1所述的浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，所述脱模剂为柴油、植物油、地板蜡、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，所述无机填料为滑石粉、粉煤灰、海泡石粉中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的浮雕成型用玻璃钢材料，其特征在于，所述环氧改性聚吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1、将吡唑并[1，5-A]-1，3，5-三嗪-2，4(1H，3H)-二酮、3，3-二氟-[1，1-联苯]-4，4-二羧酸和催化剂加入到高沸点溶剂中，形成溶液，然后将溶液加入到高压反应釜中，用氮气置换釜内空气，然后在温度230-240℃、绝压压力10KPa-50KPa的条件下进行酯化反应3-5小时，后泄压到常压；接着在真空条件下，控制温度在290-310℃之间，搅拌反应18-24h，反应结束后冷却至室温，出料并在水中沉出，后置于真空干燥箱80-90℃干燥至恒重，得到中间产物；
步骤S2、将经过步骤S1制成的中间产物溶于N-甲基吡咯烷酮中，然后向其中加入环氧氯丙烷和碱性催化剂，在60-80℃下搅拌反应8-10小时，后再水中沉出，再置于真空干燥箱80-9...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩治，董晓堃，李柏杨，冯洋，徐达，季伟杰，周睿俊，
申请(专利权)人：苏州金螳螂文化发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32