建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品制造技术

本发明专利技术公开了建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品。本发明专利技术通过改性纳米有机粘土，增强纳米有机粘土与有机树脂的结合，提高了建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品的抗拉强度、冲击强度和弯曲强度。利用1,2

【技术实现步骤摘要】
建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品


[0001]本专利技术涉及建筑幕墙支撑材料
，尤其涉及建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品。

技术介绍

[0002]玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢，是以合成树脂为基体材料、玻璃纤维作增强等材料复合而成的一种新型材料。玻璃纤维增强塑料具有重量轻、耐腐蚀性好、比强度和比刚度高、比模量大、抗疲劳性能和减震性能好、易于制造以及成本低廉等优点。玻璃纤维增强塑料的比重只有1.4～2.0，即只有普通钢材的1/4～1/6，比铝还要轻约1/3，而其机械强度却可以达到甚至超过普通碳素钢的强度，制作承力构件可发挥其独特的优良力学性能。作为建筑玻璃幕墙的支撑材料，玻璃纤维增强塑料无疑是一种美观、成本低又便于维修更换的材料，而其机械性能尤为重要。
[0003]目前，建筑玻璃幕墙支撑用的玻璃纤维增强塑料制品通常与钢筋混凝土或铝合金等传统材料组合而成。CN108729579A公开了一种铝合金棒材和玻璃纤维增强聚酯板受弯加强型玻璃梁构件，属于建筑玻璃承重结构和玻璃幕墙领域，包括玻璃板、粘结于玻璃板沿长度方向上下端面的铝合金棒材，栓接于玻璃梁中部两侧的左、右玻璃纤维增强聚酯板以及栓接于玻璃梁两个端部两侧的左、右钢板。该专利技术所述玻璃梁起到承载全玻璃幕墙或者全玻璃结构玻璃面板的作用，具有良好的透光性和美观性，同时在玻璃的受压侧和受拉侧端面粘结了铝合金棒材，在截面两侧栓接了玻璃纤维增强聚酯板和钢板，可以保证玻璃在发生开裂后不迅速发生整体破坏，具有一定程度玻璃开裂后的承载力和延性，实现了玻璃梁受弯安全储备，可胜任结构中的受力构件。
[0004]但玻璃纤维增强塑料由于其优异性能，也能胜任结构中的受力构件。CN102226034B公开了一种电路板回收粉料和纳米粒子改性玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法。该专利技术将玻璃纤维经过偶联剂改性处理，得到表面活性的玻璃纤维增强体；将干燥的电路板回收粉料和纳米粒子表面进行活性处理，再与环氧树脂混合，得到电路板回收粉料和纳米粒子填充改性的环氧树脂基体；最后将以上得到的偶联剂改性的玻璃纤维增强体和电路板回收粉料和纳米粒子填充改性的环氧树脂基体复合，得到电路板回收粉料和纳米粒子改性的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。该专利技术利用偶联剂处理的玻璃纤维改善玻璃纤维与树脂基体的界面粘结性能，提高复合材料的界面粘结强度，利用玻璃纤维的强度和韧性强韧化树脂基体，利用表面活性处理的回收粉料和纳米粒子填充改性树脂基体，从而提高复合材料的整体性能，可以显著提高复合材料的界面粘结强度以及玻璃纤维复合材料的各项力学性能，广泛应用于航空航天、汽车船舶、交通运输以及机械电子等领域。
[0005]因此，本专利技术提供了一种机械性能好、轻质耐腐蚀、成本低的建筑玻璃幕墙支撑材料。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术通过改性纳米有机粘土，增强纳米有机粘土与有机树脂的结合，提高了建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品的机械强度。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，包括如下组分：玻璃纤维、固化剂、纳米有机粘土、间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂和增溶剂。
[0008]所述的建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，包括如下组分：30～100重量份的玻璃纤维、5～12重量份的固化剂、1～3重量份的改性纳米有机粘土、100～120重量份的间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂和5～20重量份的增溶剂。
[0009]优选的，所述的固化剂为三乙基四胺、三乙醇胺、孟烷二胺和2
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乙基
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4甲基咪唑中的一种、两种或多种组合。
[0010]优选的，所述的改性纳米有机粘土，其制备方法为：
[0011]S1、将改性剂加入到丙酮中，用乙酸调节pH，得到混合溶液；
[0012]S2、将纳米有机粘土干燥后加入到步骤S1所得的混合溶液中，经均质、超声处理、真空过滤、真空干燥、研磨，得到改性纳米有机粘土。
[0013]具体的，所述的改性纳米有机粘土，其制备方法为：
[0014]S1、将1～4重量份的改性剂加入到300～500重量份的丙酮中，在700～800rpm的转速下搅拌，采用乙酸调节pH值至4.5～5.5，继续搅拌25～40min，得到混合溶液；
[0015]S2、将纳米有机粘土在100～120℃下干燥16～20h，加入到步骤S1所得的混合溶液中，在10000～13000rpm的转速下均化3～5min，经超声处理、真空过滤、55～70℃下真空干燥42～56h研磨至粉末，得到改性纳米有机粘土。
[0016]进一步优选的，步骤S1所述的改性剂为十八胺、乙烯基三甲氧基硅烷和3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种组合。
[0017]进一步优选的，步骤S2所述的超声处理为在频率为20～40kHz和功率为100～400W的条件下超声处理10～15min。
[0018]建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品虽然耐腐蚀，但在无应力和空载条件下，玻璃纤维增强塑料在各种腐蚀环境中表现出抗裂纹应力相对减弱。建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品暴露在室外，经常经受酸性雨水的侵蚀，容易出现裂纹。为解决这个问题，本专利技术人发现，1,2
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双
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(2
‑
恶唑基
‑
2)乙烷和1,1'
‑
羰基双己内酰胺能够改善不同组分之间的相容性，例如有机成分树脂和无机成分玻璃纤维之间的界面粘合，提高建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品的环境抗裂应力，还进一步提高了建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品的机械性能。
[0019]优选的，所述的增溶剂为1,2
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双
‑
(2
‑
恶唑基
‑
2)乙烷和1,1'
‑
羰基双己内酰胺中的一种。
[0020]进一步优选的，所述的1,2
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双
‑
(2
‑
恶唑基
‑
2)乙烷，其制备方法包括以下步骤：
[0021]在丁二腈中加入磷钨酸搅拌、加热到回流，滴加乙醇胺反应后冷却，加入二氯甲烷过滤，用二氯甲烷冲洗固体烘干，得到1,2
‑
双
‑
(2
‑
恶唑基
‑
2)乙烷。
[0022]具体的，所述的1,2
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双
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(2
‑
恶唑基
‑
2)乙烷，其制备方法包括以下步骤：
[0023]在78～82重量份的丁二腈中加入15～30重量份的磷钨酸，以500～800rpm的转速
搅拌1～3min，加热到110～120℃下回流，以1.1～1.3g/min的滴加速度加入180～185重量份的乙醇胺，再反应0.5～2.5h，冷却至30～50℃，加入10～15重量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于，包括如下组分：玻璃纤维、固化剂、纳米有机粘土、间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂和增溶剂。2.如权利要求1所述建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于，包括如下组分：30～100重量份的玻璃纤维、5～12重量份的固化剂、1～3重量份的改性纳米有机粘土、100～120重量份的间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂和5～20重量份的增溶剂。3.如权利要求1或2所述建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于：所述的固化剂为三乙基四胺、三乙醇胺、孟烷二胺和2
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乙基
‑
4甲基咪唑中的至少一种。4.如权利要求2所述建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于，所述的改性纳米有机粘土，其制备方法为：S1、将改性剂加入到丙酮中，用乙酸调节pH，得到混合溶液；S2、将纳米有机粘土干燥后加入到步骤S1所得的混合溶液中，经均质、超声处理、真空过滤、真空干燥、研磨，得到改性纳米有机粘土。5.如权利要求4所述建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于：步骤S1所述的改性剂为十八胺、乙烯基三甲氧基硅烷和3
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氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种组合。6.如权利要求4所述建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于：步骤S2所述的超声处理为在频率为20～40kHz和功率为100～400W的条件下超声处理10～15min。7.如权利要求1或2所述建筑玻璃幕墙支撑用玻璃纤维增强塑料制品，其特征在于：所述的增溶剂为1,2
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双
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(2
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恶唑基
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2)乙烷和1,1'
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羰基双己内酰胺中的一种。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭张维，
申请(专利权)人：湖北鸿朗建设有限公司，
类型：发明
国别省市：