一種玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法技術

本發明專利技術是一種玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法，即：先采用攪拌工藝使改性玻璃微珠與短接玻璃纖維均勻分散在不飽和聚酯樹脂中，再加入苯乙烯、固化劑與促進劑，經攪拌后倒入底層鋪有玻璃纖維布的模具中，蓋上玻璃纖維布，待其充分浸潤后對模具加壓，排出模具內多余的氣體，經固化、脫模、冷卻后即可；所述各組成的含量按質量比為，不飽和聚酯樹脂：苯乙烯：改性3M玻璃微珠S60HS：玻璃纖維：固化劑過氧化甲乙酮：促進劑環氧酸鈷＝100：20:20?40：20：3:1.5。本發明專利技術使用改性玻璃微珠，改善了材料的保溫性能并降低了材料的密度；通過上下兩個面層的保護與玻璃纖維的填充，提高了材料的力學性能；且該方法成本低，工藝簡單，易批量生產。

Method for preparing glass fiber reinforced thermal insulation sandwich composite material

The present invention relates to a method for preparing glass fiber reinforced, heat insulation sandwich composite is first used to mixing modified glass beads and short glass fibers dispersed in unsaturated polyester resin, styrene, adding curing agent and accelerator, after mixing into the bottom mold covered with glass fiber cloth. Cover, glass fiber cloth, until the full infiltration of mold pressure, exhaust gas excess mold after curing and demoulding, after cooling; content of the different components according to the mass ratio of unsaturated polyester resin, styrene modified 3M glass bead S60HS: glass fiber: curing agent. The oxidation of methyl ethyl ketone: Accelerator epoxy acid cobalt = 100:20:20 40:20:3:1.5. The invention uses modified glass beads, improving the thermal insulation performance and reduce the density of the material; by filling protection and glass fiber two surface layer, improve the mechanical properties of materials; and the method of low cost, simple process, easy batch production.

【技術實現步驟摘要】
一種玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法
本專利技術涉及夾心復合板材，特別是一種玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法。
技術介紹
建筑節能一直是影響我國建設低碳經濟、完成節能減排目標、保持經濟可持續發展的重要環節之一。而建筑節能的一條重要的途徑便是提高建筑墻體保溫隔熱性能。所以大量有保溫隔熱性能的材料被使用到建筑的墻體結構之中。隨著科技的不斷發展，建筑材料的技術與工藝也在不斷地取得突破，建筑墻體材料向輕質高強化發展便是其中一個很有前景的發展方向。這不但可以滿足將來各種高層建筑的強度要求，也可以大大減輕的建筑物的自重，節省了材料成本。為了不斷滿足市場更高的要求，建筑材料正朝著環保節能的方向發展。但是目前輕質化材料普遍強度不夠理想，而且保溫隔熱、耐磨耐腐蝕等性能也不夠突出，這些都是亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：在保證材料輕質化的同時，使該材料同時具有高強度，保溫隔熱，耐磨耐腐蝕等優良性能，且成本低廉，工藝簡單，易于批量化生產。本專利技術解決其技術問題采用的技術方案：本專利技術提供的玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法，具體是：先采用攪拌工藝使改性玻璃微珠與短接玻璃纖維均勻分散在不飽和聚酯樹脂中，再加入苯乙烯、固化劑與促進劑，經攪拌后倒入底層鋪有玻璃纖維布的模具中，并蓋上玻璃纖維布，待其充分浸潤后對模具加壓，排出模具內多余的氣體，經固化、脫模、冷卻后，得到所述復合材料；所述復合材料中各組成的含量按質量比為：不飽和聚酯樹脂：苯乙烯：改性3M玻璃微珠S60HS：玻璃纖維：固化劑過氧化甲乙酮：促進劑環氧酸鈷＝100：20:20-40：20：3:1.5。所述的不飽和聚酯樹脂可以采用191#不飽和聚酯樹脂。該樹脂外觀為淺黃透明液體，粘度為400-600mPa.S(25℃)，凝膠時間為8-14min，固體含量為61-74％，酸值為18.0-26.0mgKOH/g。所述的改性3M玻璃微珠S60HS由以下方法制成：先將占3M玻璃微珠S60HS質量分數1.5％的硅烷偶聯劑KH570配置成體積分數5％的水溶液，再與干燥后的玻璃微珠混合并攪拌60min，使硅烷偶聯劑充分包覆微珠，然后將改性的玻璃微珠放入烘箱中烘干，取出置放在密封容器中保存待用。上述方法中，可以將改性的玻璃微珠放入烘箱中，在98-102℃下烘干3h。上述方法中，所述的玻璃纖維為聚乙烯醇高強高模纖維(PVA)，長度為4±0.5cm。上述方法中，采用HT800玻璃纖維布。該玻璃纖維布組織結構為緞紋，經向密度為18根/cm，維向密度為16根/cm，厚度為0.9±0.02mm，重量為840±40g/㎡。上述方法中，所述的苯乙烯、過氧化甲乙酮和環氧酸鈷，其純度皆為工業純。上述方法中，采用以800轉/min攪拌10min的工藝，使改性玻璃微珠與短接玻璃纖維均勻分散在不飽和聚酯樹脂中。上述方法中，在加入苯乙烯、固化劑與促進劑后，以800轉/min進行攪拌1min。上述方法中，所述的固化、脫模工藝參數為：60℃下固化，60min后脫模。本專利技術與現有技術相比，具有以下主要的優點：解決了材料輕質化與其力學強度等性能之間的矛盾。夾心層填充的短纖維提高了材料的抗壓縮能力。上下兩個面層保護了材料的夾心層，提高了其表面的耐磨性與抗彎曲與沖擊能力，且具有一定的防火能力。夾心層中填充的玻璃微珠所具有的中空結構不僅大大降低了材料的密度，也給材料帶來了良好的保溫隔熱能力。而通過對玻璃微珠改性，使其在樹脂中分布更加均勻并且與樹脂結合更加緊密，使夾心層硬度有了一定的提高，隔熱性能也更加穩定。通過該專利技術，最終得到了綜合性能良好的建筑材料。經試驗測定，該復合夾心材料的密度在0.852g-0.963g/cm3，導熱系數在0.091-0.101W/(m·K)，壓縮強度在20.2-25.6MPa，彎曲強度在374.188-483.169MPa?？傊緦＠夹g是一種工藝簡單，成本低廉的輕質高強夾心復合建筑板材的制備方法。面層有利于提高材料的抗彎曲沖擊能力，且使材料具有一定的耐磨性保護了內部的芯層；芯層保證了材料的壓縮性能及保溫隔熱性能。附圖說明圖1是本專利技術的工藝流程示意圖。具體實施方式本專利技術是一種玻纖增強保溫夾心復合板材的制備方法。該復合板材由上面層、下面層以及上、下面層之間的保溫芯層組成。其制備過程是將不飽和聚酯樹脂，表面改性的玻璃微珠與玻璃纖維攪拌混合；再加入苯乙烯，固化劑與促進劑快速攪拌均勻后倒入底層鋪有玻璃纖維布的模具中；最后在表面再蓋上玻璃纖維布，加壓排出多余氣體后加熱固化，即獲得玻纖增強保溫夾心復合板材。本方法使用改性玻璃微珠，改善了材料的保溫性能并降低了材料的密度；通過上下兩個面層的保護與玻璃纖維的填充，提高了材料的力學性能。且該方法成本低，工藝簡單，易批量生產。下面結合實施例和附圖對本專利技術作進一步的說明，但不限定以下所述的內容。實施例1一種玻纖增強保溫夾心復合板材的制備方法：按重量份計，將100份191#不飽和聚酯樹脂，40份表面改性的玻璃微珠與20份玻璃纖維混合，以800轉/min攪拌10min；然后加入20份質量濃度為99.5％苯乙烯、3份質量濃度為99.5％過氧化甲乙酮與1.5份質量濃度為99.5％環氧酸鈷，以800轉/min攪拌1min后，倒入底層鋪有5層玻璃纖維布的模具中，再蓋上5層玻璃纖維布，待其充分浸潤后，壓平模具，在60℃下固化，60min后脫模、冷卻即獲得纖維增強保溫夾心復合材料A。夾心復合材料A的密度為0.852g/cm3，導熱系數為0.091W/(m·K)，壓縮強度為20.2MPa，彎曲強度為374.188MPa。實施例2一種玻纖增強保溫夾心復合板材的制備方法：按重量份計，將100份191#不飽和聚酯樹脂，20份表面改性的玻璃微珠與20份玻璃纖維混合，以800轉/min攪拌10min；然后加入20份質量濃度為99.5％苯乙烯、3份質量濃度為99.5％過氧化甲乙酮與1.5份質量濃度為99.5％環氧酸鈷，以800轉/min攪拌1min后，倒入底層鋪有5層玻璃纖維布的模具中，再蓋上5層玻璃纖維布，待其充分浸潤后，壓平模具，在60℃下固化，60min后脫模、冷卻即獲得纖維增強保溫夾心復合材料A。夾心復合材料A的密度為0.963g/cm3，導熱系數為0.101W/(m·K)，壓縮強度為25.6MPa，彎曲強度為483.169MPa。實施例3一種玻纖增強保溫夾心復合板材的制備方法：按重量份計，將100份191#不飽和聚酯樹脂，30份表面改性的玻璃微珠與20份玻璃纖維混合，以800轉/min攪拌10min；然后加入20份質量濃度為99.5％苯乙烯、3份質量濃度為99.5％過氧化甲乙酮與1.5份質量濃度為99.5％環氧酸鈷，以800轉/min攪拌1min后，倒入底層鋪有5層玻璃纖維布的模具中，再蓋上5層玻璃纖維布，待其充分浸潤后，壓平模具，在60℃下固化，60min后脫模、冷卻即獲得纖維增強保溫夾心復合材料A。夾心復合材料A的密度為0.912g/cm3，導熱系數為0.094W/(m·K)，壓縮強度為23.7MPa，彎曲強度為452.825MPa。由以上幾個例子可以看出，玻璃微珠的含量直接關系到材料的導熱系數即材料的保溫隔熱性能。根據資料可知，#191不飽和聚酯樹脂的導熱系數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法，其特征是先采用攪拌工藝使改性玻璃微珠與短接玻璃纖維均勻分散在不飽和聚酯樹脂中，再加入苯乙烯、固化劑與促進劑，經攪拌后倒入底層鋪有玻璃纖維布的模具中，并蓋上玻璃纖維布，待其充分浸潤后對模具加壓，排出模具內多余的氣體，經固化、脫模、冷卻后，得到所述復合材料；所述復合材料中各組成的含量按質量比為：不飽和聚酯樹脂：苯乙烯：改性3M玻璃微珠S60HS：玻璃纖維：固化劑過氧化甲乙酮：促進劑環氧酸鈷＝100：20:20?40：20：3:1.5。

【技術特征摘要】
1.一種玻纖增強保溫夾心復合材料的制備方法，其特征是先采用攪拌工藝使改性玻璃微珠與短接玻璃纖維均勻分散在不飽和聚酯樹脂中，再加入苯乙烯、固化劑與促進劑，經攪拌后倒入底層鋪有玻璃纖維布的模具中，并蓋上玻璃纖維布，待其充分浸潤后對模具加壓，排出模具內多余的氣體，經固化、脫模、冷卻后，得到所述復合材料；所述復合材料中各組成的含量按質量比為：不飽和聚酯樹脂：苯乙烯：改性3M玻璃微珠S60HS：玻璃纖維：固化劑過氧化甲乙酮：促進劑環氧酸鈷＝100：20:20-40：20：3:1.5。2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的不飽和聚酯樹脂采用191#不飽和聚酯樹脂。3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的改性3M玻璃微珠S60HS由以下方法制成：先將占3M玻璃微珠S60HS質量分數1.5％的硅烷偶聯劑KH570配置成體積分數5％的水溶液，再與干燥后的玻璃微珠混合并攪拌60min，使硅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃志雄，熊航，秦巖，石敏先，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：湖北,42