一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，通过氟化环氧树脂的合成，并将其和普通环氧树脂一起固化反应，在固化过程中，氟化环氧树脂会因极性低而分散到表面，在表面形成致密的氟化层，起到降低滑动摩擦系数的目的，可以带给滑冰者与真冰相似度极高的滑冰感受。本发明专利技术制备的氟化环氧树脂型仿真冰材料具有滑动摩擦系数低、成本低、易施工、易维护等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体而言，本专利技术涉及氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，滑冰成了越来越多人喜爱的运动，并且人们对滑冰的需求不仅仅局限于冬天。而传统的真冰冰场缺点明显，比如：基础设施要求严格，需要大功率配电；需要氟利昂等制冷剂和大功率的制冷设备，对环境污染严重；施工成本高，维护成本高。相反，仿真冰冰场却有着非常多的优点：无有毒有害气体，可以回收利用；成本低，易施工，易维修；有着与高质量真冰相似的感觉；不受地点时间的限制。仿真冰材料优势明显，得到越来越广泛的应用，对其滑动摩擦系数提出了更苛刻的要求。目前已有的仿真冰大多数是聚乙烯或其他聚酯树脂合成，C、H、O结构本身摩擦系数就高，聚乙烯的滑动摩擦系数为0.2，聚氨酯的滑动摩擦系数为0.8，聚脲的滑动摩擦系数更是高达1，这与高质量真冰还有一定的差距。通过减少补强剂的使用可以稍微降低材料的滑动摩擦系数，但是会对其强度产生一定的影响，不利于制备综合性能优异的仿真冰材料。鉴于此，目前亟待找出一种低滑动摩擦系数仿真冰材料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对环氧树脂进行氟化改性，制备氟化环氧树脂型仿真冰材料，适用于不同时间和地点的冰场。本专利技术提供了一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法。为降低仿真冰材料的滑动摩擦系数，本专利技术设计对环氧树脂进行氟化改性，以降低仿真冰材料的滑动摩擦系数。氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备包括以下原料：氟化环氧树脂、环氧树脂、催化剂、交联剂、补强剂。优选地，所述氟化环氧树脂的制备包括如下原料：氟硅烷、环氧树脂。优选地，所述氟化环氧树脂包括如下摩尔份的原料：所述氟硅烷1摩尔份、所述环氧树脂1-2摩尔份。优选地，所述氟硅烷为氨基二甲基五氟苯基硅烷、羧基化聚甲基三氟丙基硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷一种或复配。优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂的一种或复配。优选地，所述氟化环氧树脂的制备方法为，在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和通氮气装置的四口瓶中，加入摩尔比1∶1：至1∶2的氟硅烷和环氧树脂，于150℃搅拌反应2-3h，然后加入催化剂升温至180℃搅拌反应1-2h，自然冷却至室温，分离提纯后，即得产物。优选地，所述氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法为，将氟化环氧树脂、环氧树脂、催化剂、交联剂、补强剂搅拌均匀后进行浇注并固化成型，制备得到仿真冰材料。优选地，一种氟化环氧树脂在仿真冰材料的应用。优选地，一种氟化环氧树脂的制备装置，包括底座，所述底座顶部两端的两侧对称设置有支撑杆，所述支撑杆的顶部设置有瓶身，所述底座顶部的一侧设置有水仓，所述水仓一侧的底部设置有水泵，所述水泵的输入端与水仓的内部相互连通，所述水泵的输出端设置有冷却管，且冷却管缠绕在瓶身的外侧，且冷却管远离水泵的一端与水仓的内部相互连接，所述瓶身底部远离水仓的一侧设置有出料口，一组所述支撑杆靠近出料口的一侧设置有安装板，所述安装板的内部套设有提纯漏斗，所述底座底部远离水仓的一侧设置有收集槽，且收集槽位于提纯漏斗正下方，所述底座顶部的中间位置处设置有伺服电机，所述伺服电机的输出端设置有转动杆，且转动杆延伸至瓶身的内部，所述转动杆外侧的中间位置处套设有进料口，所述转动杆外侧底部的两端和两侧皆铰接有铰接板，所述铰接板靠近转动杆一侧的顶部铰接有铰接杆，且铰接杆与套管的底部相互铰接，所述套管外侧的顶部套设有套块，所述瓶身顶部的一侧设置有第二放置口，所述瓶身顶部远离第二放置口的一侧设置有第三放置口，所述第二放置口和第三放置口内侧的顶部皆设置有套环，所述套环外侧的两侧皆设置有螺纹杆，且螺纹杆延伸至第二放置口和第三放置口的外部，一组所述套环的内部套设有回流冷凝管，另一组所述套环的内部套设有氮气管，所述瓶身的一侧设置有第一放置口，所述第一放置口的内部插设有温度计，所述瓶身远离第一放置口远离的一侧设置有进料口，所述瓶身的内侧设置有电加热丝，所述底座顶部的中间位置处设置计时器，所述计时器的一侧设置有控制面板，所述控制面板通过导线分别与计时器、水泵、电加热丝和伺服电机电连接。优选的，所述伺服电机的两侧设置有支撑杆，且支撑杆与瓶身的顶部相互连接。优选的，所述水仓顶部的一侧设置有进水孔，所述水仓远离水泵的一侧设置有出水口。优选的，所述计时器和控制面板的外侧套设安装仓，且安装仓的正面一端铰接有仓门。优选的，所述氮气管正面一端的中间位置处设置有固定插杆，所述转动杆内部的顶部设置有插槽，且插槽与固定插杆相互适配。优选的，所述水泵的外侧设置有保护仓，且保护仓与水仓相互连接。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术设计对氟化环氧树脂进行氟化改性，通过具体设计的装置生产氟化环氧树脂；并通过对氟化环氧树脂的合成，制备出表面具有致密氟化层的环氧树脂仿真冰材料，具有极低的滑动摩擦系数。制备的仿真冰材料具有滑动摩擦系数低、成本低、易施工、易维护等优点附图说明图1为本专利技术的氟化环氧树脂制备装置的主视剖视图；图2为本专利技术的氟化环氧树脂制备装置的主视图；图3为本专利技术的氟化环氧树脂制备装置的铰接板的俯视展开图；图4为本专利技术的图1的A处结构放大示意图。图中：1、底座；2、计时器；3、控制面板；4、水仓；5、水泵；6、铰接板；7、电加热丝；8、瓶身；9、套管；10、第一放置口；11、温度计；12、第二放置口；13、回流冷凝管；14、转动杆；15、伺服电机；16、套块；17、氮气管；18、第三放置口；19、进料口；20、冷却管；21、铰接杆；22、出料口；23、安装板；24、提纯漏斗；25、收集槽；26、支撑杆；27、套环；28、螺纹杆。具体实施方式本专利技术各实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。各实施例中所用原料均为市场购得。表1实施例中所用到的原料的厂家和信息原料特性厂家氨基二甲基五氟苯基硅烷分析纯上氟科技羧基化聚甲基三氟丙基硅氧烷分析纯上氟科技十七氟癸基三甲氧基硅烷分析纯上氟科技双酚A型环氧树脂粘度10000-50000Cst华兴石化有限公司双酚F型环氧树脂粘度10000-50000Cst华兴石化有限公司缩水甘油酯型环氧树脂粘度10000-50000Cst华兴石化有限公司催化剂分析纯华威锐科补强剂分析纯上海德音化学有限公司交联剂仿真冰材料上海德音化学有限公司...

【技术保护点】
1.一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，其特征在于，所述氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法为，将氟化环氧树脂、环氧树脂、催化剂、交联剂、补强剂搅拌均匀后进行浇注并固化成型，制备得到邵A硬度为70-90的仿真冰材料；通过氟化环氧树脂的合成，及其进一步参与环氧树脂固化反应，在其表面形成致密的氟化层，进而降低材料表面的滑动摩擦系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，其特征在于，所述氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法为，将氟化环氧树脂、环氧树脂、催化剂、交联剂、补强剂搅拌均匀后进行浇注并固化成型，制备得到邵A硬度为70-90的仿真冰材料；通过氟化环氧树脂的合成，及其进一步参与环氧树脂固化反应，在其表面形成致密的氟化层，进而降低材料表面的滑动摩擦系数。


2.根据权利要求1中所述的一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，其特征在于，所述氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备包括以下原料：氟化环氧树脂、环氧树脂、催化剂、交联剂、补强剂。


3.根据权利要求2中所述的一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，其特征在于，所述氟化环氧树脂通过氟硅烷和环氧树脂的反应制备，所述氟硅烷为氨基二甲基五氟苯基硅烷、羧基化聚甲基三氟丙基硅氧烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷的一种或复配；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或复配。


4.根据权利要求3中所述的一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，其特征在于，所述氟化环氧树脂的制备方法：通过一种氟化环氧树脂的制备装置，在装有回流冷凝管、搅拌器、温度计和通氮气装置的瓶中，加入摩尔比1∶1：至1∶2的氟硅烷和环氧树脂，于150℃搅拌反应2-3h，然后加入催化剂升温至180℃搅拌反应1-2h，自然冷却至室温，分离提纯后，即得产物。


5.根据权利要求4中所述的一种氟化环氧树脂型仿真冰材料的制备方法，其特征在于，使用一种氟化环氧树脂的制备装置，包括底座(1)，所述底座(1)顶部两端的两侧对称设置有支撑杆(26)，所述支撑杆(26)的顶部设置有瓶身(8)，所述底座(1)顶部的一侧设置有水仓(4)，所述水仓(4)一侧的底部设置有水泵(5)，所述水泵(5)的输入端与水仓(4)的内部相互连通，所述水泵(5)的输出端设置有冷却管(20)，且冷却管(20)缠绕在瓶身(8)的外侧，且冷却管(20)远离水泵(5)的一端与水仓(4)的内部相互连接，所述瓶身(8)底部远离水仓(4)的一侧设置有出料口(22)，一组所述支撑杆(26)靠近出料口(22)的一侧设置有安装板(23)，所述安装板(23)的内部套设有提纯漏斗(24)，所述底座(1)底部远离水仓(4)的一侧设置有收集槽(25)，且收集槽(25)位于提纯漏斗(24)正下方，所述底座(1)顶部的中间位置处设置有伺服电机(15)，所述伺服电机(15)的输出端设置有转动杆(14)，且转动杆(14)延伸至瓶身(8)的内部，所述转动杆(14)外侧的中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明勇，董娟，郑东艳，
申请(专利权)人：万体汇北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11