专利名称：一种可加工固体浮力材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可加工固体浮力材料及其制备方法，属于功能性非金属材料。
技术背景
可加工固体浮力材料于上世纪八十年代开始有人进行研究，到目前为止，日本、美 国等发达国家处于领先地位。我国有些机构也进行了研究，但到目前为止，并没有形成规模 生产，市场上没有该种产品的销售。它与塑料、玻璃、橡胶、发泡材料、木制品、陶瓷等一般 非金属材料所不同的是，具有质量轻、强度高且可进行机械加工等性能，同时具有隔音、隔 热、耐高低温、耐腐蚀、耐各种水质浸泡。主要应用领域是水下工程、永久性浮标以及其他 设备和器材。现有的材料不能满足水下工程、永久性浮标等的要求，本发明的材料的主要技 术指标是密度0. 38-0. 70g/cm3 ；耐静水压5-80MPa ；潜水深度450-7200m ；使用温度范 围-50-85°C。该产品标准英文代号为CPSBM。发明内容
本发明的目的是为了解决现有的材料不能满足水下工程、永久性浮标等的要求的 问题，提出一种可加工固体浮力材料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种可加工固体浮力材料，按质量份数计算，各组分的质量份数为
环氧和树脂100
胺类环氧固化剂15-55
玻璃微珠30-130
其中，环氧树脂为双酚S型环氧树脂或缩水甘油性环氧树脂；胺类环氧固化剂为 聚酰胺650、聚酰胺651、叔氮型有机胺或季氮型有机胺、双马来酰亚胺、低分子量聚丙烯酰 胺、咪唑类或有机酸酐类化合物；玻璃微珠规格型号为K15、K20、K22、K25、S32、K37、S38、 S38HS、K45或S60 ；其中，叔氮型有机胺或季氮型有机胺包括三乙醇胺、杂氮环己烷、吡啶 类；咪唑类包括2-己基，4-甲基咪唑；有机酸酐类化合物，包括甲基四氢苯酐、邻苯二甲酸 酐。
本发明的一种可加工固体浮力材料的制备方法，其具体实施步骤如下
1)将环氧树脂和胺类环氧固化剂在水浴槽内加热，温度为40-60°C ；
2)分别称取环氧树脂、胺类环氧固化剂和玻璃微珠；
3)将称取的环氧树脂、胺类环氧固化剂加入到搅拌机中搅拌；
4)在搅拌机中加入玻璃微珠并搅拌，使其混合；
5)将搅拌机中的物料取出并加入到揉料机中进行揉料，时间为5-10分钟；
6)揉料结束后，将物料取出；
7)按照模具尺寸裁好脱模蜡纸，将模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸；
8)将物料紧密地灌入或填入贴满脱模蜡纸的模具中，必要时，使用真空、振动机填实；盖好模具的上盖子和下盖子；
9)将模具放入干燥箱内固化；干燥箱的加热温度为45-55°CJ4小时后干燥箱的 温度加热到55-65°C，8小时后干燥箱的温度加热到65-75°C，4小时后干燥箱的温度加热到 75-100°C，4小时后随炉冷却；
10)在脱模机上将物料与模具分离。
经过上述步骤之后得到的物料放入水压检测装置中，检测料块的耐静水压力值； 根据实际设计要求可将料块进行车、铣、刨、钻孔、表面处理等加工。
有益效果
本发明的可加工固体浮力材料可满足水下工程、永久性浮标等的要求。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
1)将双酚S型环氧树脂和聚酰胺650固化剂在水浴槽内加热，温度为50°C ；
2)分别称取双酚S型环氧树脂、聚酰胺650固化剂和K15玻璃微珠；
3)将称取的双酚S型环氧树脂、聚酰胺650固化剂加入到搅拌机中，搅拌，使其混 合均勻；
4)在搅拌机中加入K15玻璃微珠并搅拌，使其混合均勻；
5)将搅拌机中的物料取出并加入到揉料机中进行揉料，时间为10分钟；
6)揉料结束后，将物料放入料桶或料台上；
7)按照模具尺寸裁好脱模蜡纸，将模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸(塑面向 外)；
8)将料桶或料台上的物料紧密地灌入或填入贴满脱模蜡纸的模具中，使用真空、 振动机填实；盖好模具的上盖子和下盖子，并上紧螺钉；
9)将模具放入干燥箱内固化；干燥箱的加热温度为45°C，24小时后干燥箱的温度 加热到65°C，8小时后干燥箱的温度加热到75°C，4小时后干燥箱的温度加热到100°C，4小 时后随炉冷却；
10)在脱模机上将物料与模具分离，得到可加工固体浮力材料，型号为 CPSBM-040,其密度为0. 40士0. 02g/cm3,耐静水压力彡5MP，可潜水深度为450m，吸水率(1%。
实施例2
1)将双酚S型环氧树脂和三乙醇胺固化剂在水浴槽内加热，温度为60°C ；
2)分别称取双酚S型环氧树脂、三乙醇胺固化剂和K20玻璃微珠；
3)将称取的双酚S型环氧树脂、三乙醇胺固化剂加入到搅拌机中，搅拌，使其混合 均勻；
4)在搅拌机中加入K20玻璃微珠并搅拌，使其混合均勻；
5)将搅拌机中的物料取出并加入到揉料机中进行揉料，时间为8分钟；
6)揉料结束后，将物料放入料桶或料台上；
7)按照模具尺寸裁好脱模蜡纸，将模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸(塑面向 外)；
8)将料桶或料台上的物料紧密地灌入或填入贴满脱模蜡纸的模具中，必要时，使 用真空、振动机填实；盖好模具的上盖子和下盖子，并上紧螺钉；
9)将模具放入干燥箱内固化；干燥箱的加热温度为55°C，24小时后干燥箱的温度 加热到60°C，8小时后干燥箱的温度加热到75°C，4小时后干燥箱的温度加热到100°C，4小 时后随炉冷却；
10)在脱模机上将物料与模具分离，得到可加工固体浮力材料，型号为 CPSBM-050，其密度为0. 48士0. 02g/cm3，耐静水压力彡25MP，可潜水深度为MOOm，吸水率(1%。
实施例3
1)将缩水甘油性环氧树脂和聚酰胺651固化剂在水浴槽内加热温度为55°C ；
2)分别称取缩水甘油性环氧树脂、聚酰胺651固化剂和S38玻璃微珠；
3)将称取的缩水甘油性环氧树脂、聚酰胺65 1固化剂加入到搅拌机中，搅拌，使 其混合均勻；
4)在搅拌机中加入S38玻璃微珠并搅拌，使其混合均勻；
5)将搅拌机中的物料取出并加入到揉料机中进行揉料，时间为10分钟；
6)揉料结束后，将物料放入料桶或料台上；
7)按照模具尺寸裁好脱模蜡纸，将模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸(塑面向 外)；
8)将料桶或料台上的物料紧密地灌入或填入贴满脱模蜡纸的模具中，必要时，使 用真空、振动机填实；盖好模具的上盖子和下盖子，并上紧螺钉；
9)将模具放入干燥箱内固化；干燥箱的加热温度为48°C，24小时后干燥箱的温度 加热到65°C，8小时后干燥箱的温度加热到70°C，4小时后干燥箱的温度加热到100°C，4小 时后随炉冷却；
10)在脱模机上将物料与模具分离，得到可加工固体浮力材料，型号为 CPSBM-060，其密度为0. 58士0. 02g/cm3，耐静水压力彡40MP，可潜水深度为3600m，吸水率(1%。
实施例4
1)将缩水甘油性环氧树脂和邻苯二甲酸酐固化剂在水浴槽内加热，温度为60°C ；
2)分别称取缩水甘油性环氧树脂、邻苯二甲酸酐固化剂和S60玻璃微珠；
3)将称取的缩水甘油性环氧树脂、邻苯二甲酸酐固化剂加入到搅拌机中，搅拌，使 其混合均勻；
4)在搅拌机中加入S60玻璃微珠并搅拌，使其混合均勻；
5)将搅拌机中的物料取出并加入到揉料机中进行揉料，时间为5分钟；
6)揉料结束后，将物料放入料桶或料台上；
7)按照模具尺寸裁好脱模蜡纸，将模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸(塑面向 外)；
8)将料桶或料台上的物料紧密地灌入或填入贴满脱模蜡纸的模具中，必要时，使 用真空、振动机填实；盖好模具的上盖子和下盖子，并上紧螺钉；
9)将模具放入干燥箱内固化；干燥箱的加热温度为55°C，M小时后干燥箱的温度 加热到65°C，8小时后干燥箱的温度加热到75°C，4小时后干燥箱的温度加热到100°C，4小 时后随炉冷却；
10)在脱模机上将物料与模具分离，得到可加工固体浮力材料，型号为 CPSBM-070，其密度为0. 68士0. 02g/cm3，耐静水压力彡70MP，可潜水深度为6300m，吸水率
权利要求
1.一种可加工固体浮力材料，按质量份数计算，各组分的质量份数为环氧和树脂100胺类环氧固化剂15-55玻璃微珠30-130 ；其特征在于胺类环氧固化剂为聚酰胺650、聚酰胺651、叔氮型有机胺或季氮型有机 胺、双马来酰亚胺、低分子量聚丙烯酰胺、咪唑类或有机酸酐类化合物，叔氮型有机胺或季 氮型有机胺包括三乙醇胺、杂氮环己烷、吡啶类；咪唑类包括2-己基、4-甲基咪唑；有机酸 酐类化合物，包括甲基四氢苯酐、邻苯二甲酸酐；
2.一种可加工固体浮力材料的制备方法，其特征在于1)将环氧树脂和胺类环氧固化剂在水浴槽内加热，温度为40-60°C；2)分别称取环氧树脂、胺类环氧固化剂和玻璃微珠；3)将称取的环氧树脂、胺类环氧固化剂加入到搅拌机中搅拌；4)在搅拌机中加入玻璃微珠并搅拌，使其混合；5)将搅拌机中的物料取出并加入到揉料机中进行揉料，时间为5-10分钟；6)揉料结束后，将物料取出；7)按照模具尺寸裁好脱模蜡纸，将模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸；8)将物料紧密地灌入或填入贴满脱模蜡纸的模具中，必要时，使用真空、振动机填实； 盖好模具的上盖子和下盖子；9)将模具放入干燥箱内固化；干燥箱的加热温度为45-55°C，M小时后干燥箱的温 度加热到55-65°C，8小时后干燥箱的温度加热到65-75°C，4小时后干燥箱的温度加热到 75-100°C，4小时后随炉冷却；10)在脱模机上将物料与模具分离。
全文摘要
本发明涉及一种可加工固体浮力材料及其制备方法，属于功能性非金属材料。各组分的质量份数为环氧和树脂100，胺类环氧固化剂15-55，玻璃微珠30-130；其中，环氧树脂为双酚S型环氧树脂或缩水甘油性环氧树脂；胺类环氧固化剂为聚酰胺650、651、叔氮型有机胺或季氮型有机胺、双马来酰亚胺、低分子量聚丙烯酰胺、咪唑类或有机酸酐类化合物。将环氧树脂和胺类环氧固化剂加热，称取环氧树脂、胺类环氧固化剂混合搅拌，加入玻璃微珠并再搅拌揉料，将物料取出后，在模具内壁涂上脱模剂、粘贴脱模纸；将物料灌入模具中填实；盖好盖子；将模具放入干燥箱固化；在脱模机上将物料与模具分离。本发明可满足水下工程、永久性浮标等要求。
文档编号C08G59/40GK102030887SQ20091017457
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者李今山, 李北军, 李林, 陈江, 鞠海洪, 黄生华 申请人:中国船舶重工集团公司第七一○研究所