专利名称：一种压缩天然气瓶环氧树脂专用料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压缩天然气瓶环氧树脂专用料背景技术随着我国天然气汽车行业的发展迅速，天然气汽车用气瓶需求量也急剧增大。目前国内外使用的压缩天然气瓶有两大类，一类是钢质气瓶，另一类是复合材料气瓶。复合材料气瓶可根据其内衬材料及纤维增强的辅层方式分为三种，第一种是金属内衬环向纤维增强复合材料气瓶，第二种是金属内衬加外层整体纤维增强复合材料气瓶，第三种是塑料内衬加外层纤维增强复合材料气瓶即全复合材料瓶。全复合材料气瓶因具有轻质高强、抗疲劳性能好、减振性好、破损安全性好、耐化学腐蚀性、成型工艺性能优越、热导率低、线膨胀系数小等优点，发展前景最好。
以环氧树脂为基体用作纤维增强复合材料，除具有以上优点外，还具有机械性能更优良(弯曲强度可达200-400mPa)、挠度高，粘接性好、固化收缩率小、产品尺寸稳定性更好、不易形变等特点。因而在高强度复合材料领域得到广泛应用。
但环氧树脂用于压缩天然气瓶作纤维增强复合材料仍存在使用过程中粘度大、浸透性差、常温下可使时间短等缺陷。
发明内容
本发明在于提供一种压缩天然气瓶环氧树脂专用料，使之用于压缩天然气瓶作纤维增强复合材料在使用过程中粘度适宜、浸透性好、常温下可使时间长、中温固化速度快，克服现有技术中存在的缺陷。
一种压缩天然气瓶环氧树脂专用料由环氧树脂、稀释剂、固化剂、促进剂按如下重量份数组成环氧树脂100份稀释剂 5～20份固化剂 75～85份促进剂 0.4～4份环氧树脂采用双酚A(BPA)、环氧氯丙烷(ECH)为原料，通过在制备过程中加大环氧氯丙烷的用量，控制ECH/BPA的摩尔比在8以上，得到粘度为7000mPa.s～11000mPa.s环氧树脂产品。
稀释剂有活性与非活性两种。非活性稀释剂与树脂相容性好，但它不键合到固化结构中去，与固化物不相容部分在固化过程会被挥发掉。活性稀释剂能键合到固化物结构中去，活性稀释剂又分为单环氧化合物和双环氧化合物两种，单环氧化合物虽然稀释效果好，但会降低固化物的交联密度，降低固化物的性能。为保证稀释效果好，且尽可能提高固化物性能，本发明采用单、双环氧化合物共混稀释剂，单环氧化合物与双环氧化合物的重量比为1∶3～1∶5，其中单环氧化合物选自丁醇缩水甘油醚，双环氧化合物选自己二醇缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、丙二醇缩水甘油醚中的一种或两种以上的混合物。
固化剂由甲基四氢苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃温度下反应1小时～3小时制得。
酸酐固化环氧树脂在有无促进剂存在下反应方式不同，反应速度、反应温度相差大。选用好的促进剂固化效果更加明显。本发明采用苄基二甲胺或2-(二甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸盐作为促进剂。
使用该促进剂，树脂基体在室温到50℃有较长的使用期，而在80℃以上能较快固化，对温度极为敏感，而且使用该促进剂，固化物耐热性能优良，有较好的机械性能。
该压缩天然气瓶环氧树脂专用料在常温下可使时间长、粘度低、浸透性好，可方便压缩天然气瓶的生产；中温下可使时间短，可提高生产效率。
以该压缩天然气瓶环氧树脂专用料作玻璃纤维增强复合材料制得的复合材料，其力学性能见表1。
表1 复合材料力学性能
具体实施例方式
实施例1、按环氧树脂的重量份数100份、稀释剂的重量份数10份、固化剂的重量份数80份、促进剂的重量份数1.5份的比例制得压缩天然气瓶环氧树脂专用料；其中环氧树脂的产品粘度为7500mPa.s；稀释剂为丁醇缩水甘油醚与己二醇缩水甘油醚按重量比为1∶4混合物；固化剂由甲基四氢苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃温度下反应2小时制得；促进剂为苄基二甲胺。
该压缩天然气瓶环氧树脂专用料在常温下可使时间达24小时，中温下(80℃)在30min内快速固化。
以该压缩天然气瓶环氧树脂专用料作玻璃纤维增强复合材料制得的复合材料，其力学性能见表2。
表2 复合材料力学性能
实施例2、按环氧树脂的重量份数100份、稀释剂的重量份数5份、固化剂的重量份数75份、促进剂的重量份数0.5份的比例制得压缩天然气瓶环氧树脂专用料；其中环氧树脂的产品粘度为7000mPa.s；稀释剂为丁醇缩水甘油醚与丙二醇缩水甘油醚按重量比为1∶3混合物；固化剂由甲基四氢苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃温度下反应2小时制得；促进剂为2-(二甲氨基甲基)苯酚。
该压缩天然气瓶环氧树脂专用料在常温下可使时间达28小时，中温下(80℃)在35min内快速固化。
以该压缩天然气瓶环氧树脂专用料作玻璃纤维增强复合材料制得的复合材料，其力学性能见表3。
表3 复合材料力学性能
实施例3、按环氧树脂的重量份数100份、稀释剂的重量份数20份、固化剂的重量份数85份、促进剂的重量份数3.5份的比例制得压缩天然气瓶环氧树脂专用料；其中环氧树脂的产品粘度为11000mPa.s；稀释剂为丁醇缩水甘油醚与乙二醇缩水甘油醚按重量比为1∶4混合物；固化剂由甲基四氢苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃温度下反应2小时制得；促进剂为2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸盐。
该压缩天然气瓶环氧树脂专用料在常温下可使时间达30小时，中温下(80℃)在40min时内快速固化。
以该压缩天然气瓶环氧树脂专用料作玻璃纤维增强复合材料制得的复合材料，其力学性能见表4。
表4 复合材料力学性能
权利要求
1.一种压缩天然气瓶环氧树脂专用料，其特征在于由环氧树脂、稀释剂、固化剂、促进剂按如下重量份数组成环氧树脂 100份稀释剂 5～20份固化剂 75～85份促进剂 0.4～4份；其中环氧树脂采用双酚A、环氧氯丙烷为原料，通过在制备过程中加大环氧氯丙烷的用量，控制环氧氯丙烷/双酚A的摩尔比在8以上，产品粘度为7000mPa.s～11000mPa.s；稀释剂采用单、双环氧化合物共混，单环氧化合物与双环氧化合物的重量比为1∶3～1∶5，单环氧化合物选自丁醇缩水甘油醚，双环氧化合物选自己二醇缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、丙二醇缩水甘油醚中的一种或两种以上的混合物；固化剂由甲基四氢苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃温度下反应1小时～3小时制得；促进剂选自苄基二甲胺或2-(二甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸盐。
全文摘要
本发明提供了一种压缩天然气瓶环氧树脂专用料，由环氧树脂100份、稀释剂5～20份、固化剂75～85份、促进剂0.4～4份的重量份数组成；其中环氧树脂的产品粘度为7000mPa.s～11000mPa.s；稀释剂采用单、双环氧化合物共混，单环氧化合物与双环氧化合物的重量比为1∶3～1∶5；固化剂由甲基四氢苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃温度下反应1小时～3小时制得；促进剂为叔胺盐。该压缩天然气瓶环氧树脂专用料具有在常温下可使时间长、粘度低、浸透性好，中温下可使时间短等特点。
文档编号F17C1/00GK1554701SQ200310121670
公开日2004年12月15日 申请日期2003年12月22日 优先权日2003年12月22日
发明者周健康, 唐光斌, 王丽春, 肖华, 刘岳辉 申请人:中国石化集团巴陵石油化工有限责任公司, 中国石化集团巴陵石油化工有限责任公