玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，按质量百分比计，包括以下原料：20

Unsaturated polyester resin material for FRP pipe and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及树脂材料
，尤其涉及一种玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]国内目前城市排水管系统，缠绕玻璃钢管道逐渐替代了混凝土管、钢筋水泥管、铸铁管和塑料缠绕管道，缠绕玻璃钢管道具有优异的耐腐蚀性、强度好、抗老化及轻质高强等优点。玻璃钢管道的主要原料是玻璃纤维增强不饱和聚酯，由于其强度大、加工方便，发展很快。不饱和聚酯树脂是分子链上具有不饱和键的聚酯高分子，是一种热固性树脂，现有的缠绕玻璃钢管道生产时主要以生产定长缠绕玻璃钢管道为主，如果生产自动化程度更高的连续缠绕玻璃钢管道，会由于不饱和聚酯树脂固化慢导致生产效率低下，同时，传统的不饱和聚酯树脂材料制备的管道机械性能差，不能充分发挥连续缠绕设备的优势，影响了连续缠绕玻璃钢管道的品质。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料及其制备方法以解决上述存在的问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，按质量百分比计，包括以下原料：20
‑
30％不饱和聚酯树脂基料、20
‑
30％天然胶乳、10
‑
15％改性废旧线路板粉末、10
‑
30％离子液体改性碳纤维、5
‑
20％苯乙烯、8
‑
12％阻燃剂、4
‑
6％触变助剂、2
‑
3％固化促进剂以及2
‑
3％固化剂；其中，所述改性废旧线路板粉末的原料按质量百分比计，包括60
‑
80％废旧线路板粉末、20
‑
40％硅烷偶联剂以及乙醇水溶液，所述离子液体改性碳纤维的原料按质量百分比计，包括50
‑
70％碳纤维和30
‑
50％离子液体。
[0006]进一步地，硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷中的至少一种。
[0007]进一步地，所述改性废旧线路板粉末的制备方法包括以下步骤：
[0008](1)将硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中，升温并快速搅拌，得混合改性液；
[0009](2)将废旧线路板粉末加入步骤(1)的混合改性液，升温并搅拌2
‑
6h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3
‑
5次，烘干，得改性废旧线路板粉末。
[0010]进一步地，所述离子液体包括1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的至少一种。
[0011]进一步地，所述离子液体改性碳纤维的制备方法包括以下步骤：
[0012]将碳纤维洗涤烘干后加入离子液体中，在20
‑
40KHz的频率下进行超声分散处理，
过滤，得离子液体改性碳纤维。
[0013]进一步地所述阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、蜜胺、蜜胺磷酸盐、聚多磷酸铵中的至少一种。
[0014]进一步地，所述触变助剂包括气相二氧化硅、石棉、聚乙烯醇、氢化蓖麻油中的至少一种。
[0015]进一步地，所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯中的至少一种。
[0016]进一步地，所述固化促进剂包括异辛酸钴、异辛酸钾、异辛酸铜、环烷酸钴、环烷酸钾、环烷酸铜、N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二乙基苯胺中的至少一种。
[0017]进一步地，所述玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)将不饱和聚酯树脂基料与天然胶乳混合后快速搅拌，再加入阻燃剂，搅拌1
‑
2h，最后加入苯乙烯搅拌均匀，得树脂混料；
[0019](2)将离子液体改性碳纤维和固化促进剂加入步骤(1)的树脂混料中搅拌混合，得混合料；
[0020](3)将步骤(2)的混合料倒入缠绕机的料槽中，并加入改性废旧线路板粉末、触变助剂和固化剂，通过缠绕机的编织缠绕拉挤工艺进入模具高温固化成型，冷却至常温，得玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022](1)本专利技术以不饱和聚酯树脂基料和天然胶乳为原料制备玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，将天然胶乳能与不饱和树脂基料混合，并向向树脂混料内加入触变助剂和固化剂，不饱和聚酯树脂基料能与天然胶乳同时固化，不饱和聚酯树脂的分子链与天然胶乳的分子链能交联一起能形成连续的网络结构，不饱和聚酯树脂基料的分子链与天然胶乳的分子链互相缠结形成一个整体，从而增强复合材料的机械强度，提高树脂材料的弹性，使树脂材料具有一定的柔韧性和优异的耐屈挠性、抗震性和耐蠕变性能，便于树脂材料连续缠绕。
[0023](2)本专利技术向树脂混料中添加阻燃剂和离子液体改性碳纤维制备玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，采用离子液体对碳纤维进行改性，离子液体中咪唑环上的π键能与碳纤维表面的π键的堆叠形成π
‑
π相互作用，从而使离子液体可以稳定的附着在碳纤维上，使碳纤维分散不团聚，实现离子液体对碳纤维的非共价键改性，并使碳纤维原本的结构没有遭到破坏。将离子液体改性碳纤维加入树脂复合材料中，改性后的碳纤维在树脂中能够快速分散均匀，形成碳纤维
‑
树脂网络，使复合材料的界面粘合强度得到有效提高，增加了复合材料的强度和模量。
具体实施方式
[0024]下面通过实施例对本专利技术技术方案作进一步详细说明。本专利技术的范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求的范围加以限定。
[0025]本专利技术的玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料的原料按质量百分比计，包括：20
‑
30％不饱和聚酯树脂基料、20
‑
30％天然胶乳、10
‑
15％改性废旧线路板粉末、10
‑
30％离子液体改性碳纤维、5
‑
20％苯乙烯、8
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12％阻燃剂、4
‑
6％触变助剂、2
‑
3％固化促进剂以及2
‑
3％固化剂；其中，所述阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、蜜胺、蜜胺磷酸盐、聚多磷酸铵中的至少一种；所述触变助剂包括气相二氧化硅、石棉、聚乙烯醇、氢化蓖麻油中的至少一种；所述固化剂包括过氧化甲乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下原料：20
‑
30％不饱和聚酯树脂基料、20
‑
30％天然胶乳、10
‑
15％改性废旧线路板粉末、10
‑
30％离子液体改性碳纤维、5
‑
20％苯乙烯、8
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12％阻燃剂、4
‑
6％触变助剂、2
‑
3％固化促进剂以及2
‑
3％固化剂；其中，所述改性废旧线路板粉末的原料按质量百分比计，包括60
‑
80％废旧线路板粉末、20
‑
40％硅烷偶联剂以及乙醇水溶液，所述离子液体改性碳纤维的原料按质量百分比计，包括50
‑
70％碳纤维和30
‑
50％离子液体。2.据权利要求1所述的玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷中的至少一种。3.根据权利要求1所述的玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，其特征在于，所述改性废旧线路板粉末的制备方法包括以下步骤：(1)将硅烷偶联剂加入乙醇水溶液中，升温并快速搅拌，得混合改性液；(2)将废旧线路板粉末加入步骤(1)的混合改性液，升温并搅拌2
‑
6h，过滤，滤渣用去离子水洗涤3
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5次，烘干，得改性废旧线路板粉末。4.根据权利要求1所述的玻璃钢管道用不饱和聚酯树脂材料，其特征在于，所述离子液体包括1
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丁基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐、1
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丁基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐、1
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乙基
‑3‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗良胜，李志明，陈军，张叶飞，龚晓波，唐崑，
申请(专利权)人：新阳科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：