本发明涉及玻纤盖板,具体为一种百叶窗用高强度玻纤维盖板及其制备方法。
背景技术:
1、现有技术中,船舶通风百叶窗一般都用q235b碳钢材质,虽然q235b碳钢材质具有成本低、制作方便的优点,但该材质易锈蚀,存在使用寿命短、保养维护成本高、总体偏重等缺点。因此基于该情况,本申请公开了一种百叶窗用高强度玻纤维盖板及其制备方法,通过玻璃纤维布制备盖板,以替换常规的q235b碳钢材质,并针对玻纤维盖板的力学性能进行改善。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种百叶窗用高强度玻纤维盖板及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
3、一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、1,2,4-苯三酸酐和催化剂混合,氮气环境下反应1.5~2.5h,反应温度为170~180℃,反应结束后收集产物,60~65℃下热水洗涤,抽滤,真空干燥,得到固化剂;
5、以大分子聚丙二醇为原料,反应得到大分子固化剂;以小分子聚丙二醇为原料,反应得到小分子固化剂;将大分子固化剂、小分子固化剂按照质量比1:(3~4)的比例混合,得到复配固化剂;
6、(2)将小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、四正丁基溴化铵和固体氢氧化钠混合,搅拌均匀,升温至40~45℃,加入环氧氯丙烷,55~60℃下反应2~3h,反应结束后收集产物,纯化,得到端环氧基聚丙二醇;
7、以大分子聚丙二醇为原料,反应得到端环氧基大分子聚丙二醇;以小分子聚丙二醇为原料,反应得到端环氧基小分子聚丙二醇。
8、(3)将苯膦酰二氯和乙腈混合,搅拌均匀,加入三乙胺,氮气环境下加入小分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇,20~25℃下反应1~1.5h,收集产物,洗涤干燥,得到阻燃聚丙二醇;
9、(4)将环氧树脂真空干燥,加入异佛尔酮二异氰酸酯混合,升温至70~75℃,氮气环境下加入二月桂酸二丁基锡,保温反应2~3h,再加入阻燃聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇和端环氧基大分子聚丙二醇,80~85℃下反应3~4h,得到改性环氧树脂;
10、(5)将改性环氧树脂、环氧树脂和复配固化剂混合,搅拌均匀,得到环氧树脂胶液;
11、取玻璃纤维布,两面均匀涂覆环氧树脂胶液,110~120℃下固化,制得预浸料;将若干层预浸料复合铺叠,热压。
12、本实施例中,所述小分子聚丙二醇的分子量为200~600,所述大分子聚丙二醇的分子量为1000~2000。
13、本实施例中,步骤(1)中,所述催化剂为4-二甲氨基吡啶,催化剂的用量为小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、1,2,4-苯三酸酐总质量的1wt%~1.2wt%;所述小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、1,2,4-苯三酸酐的摩尔比为1:(2.4~2.6)。
14、本实施例中,步骤(2)中,所述小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、环氧氯丙烷、固体氢氧化钠、四正丁基溴化铵的摩尔比为1:(1~1.3):(2.2~2.5):(0.03~0.04)。
15、本实施例中,步骤(3)中,所述苯膦酰二氯、小分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇的摩尔比为1:(1~1.2):1;所述苯膦酰二氯、三乙胺的摩尔比为1:2。
16、本实施例中,步骤(4)中,所述异佛尔酮二异氰酸酯在环氧树脂的侧链接枝率为35~40%;所述阻燃聚丙二醇、端环氧基大分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为(1~1.5):(1~1.5):1:4;所述二月桂酸二丁基锡用量为异佛尔酮二异氰酸酯的1.5wt%~2.5wt%。
17、本实施例中,步骤(5)中,所述改性环氧树脂用量为环氧树脂的10wt%~20wt%,所述改性环氧树脂和环氧树脂总质量、复配固化剂的质量比为(4~5):1。
18、本实施例中,步骤(2)中,所述玻璃纤维布的质量占预浸料质量的50wt%~60wt%。
19、本实施例中,根据以上任意一项所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法制备的高强度玻纤维盖板。
20、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
21、本发明公开了一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,方案以玻璃纤维布为中间基体,玻璃纤维布两侧均匀涂覆环氧树脂胶液,固化后形成预浸料,再将若干层预浸料复合叠铺,热压复合,制得环氧树脂玻纤维盖板,该玻纤维盖板能够替代碳钢或不锈钢应用至百叶窗加工生产中,且相较于常规碳钢或不锈钢材质,其质量大大降低,强度等力学性能和耐腐蚀性能均满足实际需求,同时,该玻纤维盖板还具有较优异的阻燃性能。
22、在本方案中,本申请先利用异佛尔酮二异氰酸酯与环氧树脂的侧链羟基接枝,再利用异佛尔酮二异氰酸酯上的异氰酸酯基与柔性长链接枝,从而对改性环氧树脂实现增韧,提高改性环氧树脂的耐冲击性能;方案在异佛尔酮二异氰酸酯上接枝阻燃聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇和端环氧基大分子聚丙二醇,其中端环氧基小分子聚丙二醇和端环氧基大分子聚丙二醇均为一端环氧基、一端羟基的单侧聚丙二醇缩水甘油醚,因而羟基与异氰酸酯基反应,环氧基的存在能够提高改性环氧树脂在体系中的相容性;同时,本发明还引入了阻燃聚丙二醇,利用苯膦酰二氯、小分子聚丙二醇和端环氧基小分子聚丙二醇反应,制得一端环氧基、另一端羟基的阻燃聚丙二醇,阻燃聚丙二醇的引入能够提高改性环氧树脂的阻燃性能。
23、在此基础上,申请人需说明:常规在引入柔性长链时,一般会采用大分子聚丙二醇(分子量在1000~2000),但随着侧链接枝率达到30%左右,再继续提升侧链接枝率,其反而会降低改性环氧树脂与体系的相容性,且耐冲击呈现下降趋势;因此,为实现耐冲击性能的最优异设置,方案限定“所述阻燃聚丙二醇、端环氧基大分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为(1~1.5):(1~1.5):1:4”,利用端环氧基大分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇不同分子量相互复配,从而提高侧链接枝率,方案限定“所述异佛尔酮二异氰酸酯在环氧树脂的侧链接枝率为35~40%”,在该参数下,使得改性环氧树脂的耐冲击性能远优于常规,且拉伸强度也能够满足实际需求。
24、同时,本发明还利用小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、1,2,4-苯三酸酐反应制得多羧基固化剂,并通过分子固化剂、小分子固化剂复配,以小分子固化剂为主,大分子固化剂为辅,进一步提高环氧树脂胶液的交联密度,从而提高玻纤维盖板的综合性能。
25、本发明公开了一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,方案调整了环氧树脂胶液的配方,并针对配方调整引入了复配固化剂,从而制得阻燃性能优异、耐冲击性能和拉伸强度均较为优异的环氧树脂胶液,将环氧树脂胶液涂覆至玻璃纤维布两侧,制得综合性能优异的玻纤维盖板,实用性较高。
1.一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:所述小分子聚丙二醇的分子量为200~600,所述大分子聚丙二醇的分子量为1000~2000。
3.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述催化剂为4-二甲氨基吡啶,催化剂的用量为小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、1,2,4-苯三酸酐总质量的1wt%~1.2wt%;所述小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、1,2,4-苯三酸酐的摩尔比为1:(2.4~2.6)。
4.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述小分子聚丙二醇或大分子聚丙二醇、环氧氯丙烷、固体氢氧化钠、四正丁基溴化铵的摩尔比为1:(1~1.3):(2.2~2.5):(0.03~0.04)。
5.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述苯膦酰二氯、小分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇的摩尔比为1:(1~1.2):1;所述苯膦酰二氯、三乙胺的摩尔比为1:2。
6.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述异佛尔酮二异氰酸酯在环氧树脂的侧链接枝率为35~40%;所述阻燃聚丙二醇、端环氧基大分子聚丙二醇、端环氧基小分子聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比为(1~1.5):(1~1.5):1:4;所述二月桂酸二丁基锡用量为异佛尔酮二异氰酸酯的1.5wt%~2.5wt%。
7.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:步骤(5)中,所述改性环氧树脂用量为环氧树脂的10wt%~20wt%,所述改性环氧树脂和环氧树脂总质量、复配固化剂的质量比为(4~5):1。
8.根据权利要求1所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述玻璃纤维布的质量占预浸料质量的50wt%~60wt%。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的一种百叶窗用高强度玻纤维盖板的制备方法制备的高强度玻纤维盖板。