一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料的製作方法
2023-09-23 08:00:45
本發明屬於複合材料
技術領域：
，具體涉及一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料。
背景技術：
：玻璃鋼，即纖維強化塑料，一般指用不飽和聚酯樹脂等為基體，以玻璃纖維等填料製成的增強塑料，又稱為玻璃纖維增強塑料。具有質輕而硬、機械強度較好、不導電等優點，已被開發應用於化糞池等利於生態保護的民用領域。玻璃鋼化糞池安設於地下，改變了傳統挖土造坑的方式，又比建造水泥化糞發酵池便捷，其實際需求應用量不斷上漲，而對於溫度較低的季節或寒冷地區，現有的玻璃鋼化糞池不能較好的推廣應用，因土壤受凍後嚴重影響了玻璃鋼化糞池的力學特性，造成其性能下降、壽命縮短，甚至結構破壞而無法使用的現象。因此，提升玻璃鋼材料的耐低溫等特性顯得尤為重要。技術實現要素：為了解決上述問題，本發明提供了一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料。本發明通過以下技術方案來實現：一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料，由如下重量份的物質製成：30~40份不飽和聚酯樹脂、6~8份環氧樹脂、5~7份酚醛樹脂、3~5份脲醛樹脂、35~40份混合改性纖維填料、1~3份阻聚劑、5~8份增韌劑、2~4份固化劑、1~4份促進劑；所述混合改性纖維填料由如下重量份的物質製成：40~50份玻璃纖維、10~15份聚偏氯乙烯纖維、5~8份蕉麻纖維。優選的，由如下重量份的物質製成：35份不飽和聚酯樹脂、7份環氧樹脂、6份酚醛樹脂、4份脲醛樹脂、38份混合改性纖維填料、2份阻聚劑、6份增韌劑、3份固化劑、3份促進劑；所述混合改性纖維填料由如下重量份的物質製成：45份玻璃纖維、12份聚偏氯乙烯纖維、7份蕉麻纖維。進一步的，所述阻聚劑由對苯二酚、甲基苯乙烯、間苯三酚中的至少一種組成。進一步的，所述增韌劑由鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯醇縮糠醛中的至少一種組成。進一步的，所述固化劑由乙二胺、二氨基二苯基甲烷、乙烯基三胺中的至少一種組成。進一步的，所述促進劑由三乙醇胺、苄基二甲胺、四乙基溴化銨中的至少一種組成。進一步的，所述混合改性纖維填料的製備方法包括如下步驟：（1）將蕉麻纖維放入質量分數為6%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理15min後取出，然後放入質量分數為3%殼聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基矽氧烷的混合水溶液中浸泡處理30min，取出後烘乾備用；利用殼聚糖表面的極性基團和可電離基團，配合聚乙烯醇、聚二甲基矽氧烷的交聯活性作用，改善了蕉麻纖維的表面特性，更利於其發揮自身的黏彈特性，改善玻璃鋼的耐溫性等力學性能；（2）將玻璃纖維放入桐油中浸泡10min後取出，吸附去除表面多餘油漬後烘乾備用；（3）將步驟（1）處理後的蕉麻纖維、步驟（2）處理後的玻璃纖維同聚偏氯乙烯纖維共同混合，放入氮氣環境下，加熱至75℃，不斷混合均勻後即可。一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料的製備方法，具體是先將不飽和聚酯樹脂、混合改性纖維填料共同混合攪拌均勻，然後將環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、阻聚劑、增韌劑、固化劑、促進劑共同加入，再次攪拌分散均勻，最後注入模具中固化完成即可。本發明具有如下有益效果：本發明針對現有的玻璃鋼材料的缺陷，而對其原料成分進行了合理的配製，以不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂和脲醛樹脂為樹脂基體，奠定了良好的理化特性基礎，然後對纖維填料進行了混合改性處理，添加的蕉麻纖維原料易得，經過處理後，改善了其表面相容性以及黏彈特性，增強了玻璃鋼整體的抗衝擊等力學性能，桐油處理後的玻璃纖維分散性更佳，與樹脂基體的結合性更好，與聚偏氯乙烯纖維、蕉麻纖維共同形成了緻密的交聯網狀結構，提升了玻璃鋼的耐低溫特性，改善了整體的物化性能，更利於玻璃鋼化糞池的推廣應用。具體實施方式實施例1一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料，由如下重量份的物質製成：30份不飽和聚酯樹脂、6份環氧樹脂、5份酚醛樹脂、3份脲醛樹脂、35份混合改性纖維填料、1份阻聚劑、5份增韌劑、2份固化劑、1份促進劑；所述混合改性纖維填料由如下重量份的物質製成：40份玻璃纖維、10份聚偏氯乙烯纖維、5份蕉麻纖維。進一步的，所述阻聚劑由對苯二酚、甲基苯乙烯、間苯三酚組成。進一步的，所述增韌劑由鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇縮丁醛組成。進一步的，所述固化劑由二氨基二苯基甲烷、乙烯基三胺組成。進一步的，所述促進劑由三乙醇胺、苄基二甲胺組成。進一步的，所述混合改性纖維填料的製備方法包括如下步驟：（1）將蕉麻纖維放入質量分數為6%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理15min後取出，然後放入質量分數為3%殼聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基矽氧烷的混合水溶液中浸泡處理30min，取出後烘乾備用；（2）將玻璃纖維放入桐油中浸泡10min後取出，吸附去除表面多餘油漬後烘乾備用；（3）將步驟（1）處理後的蕉麻纖維、步驟（2）處理後的玻璃纖維同聚偏氯乙烯纖維共同混合，放入氮氣環境下，加熱至75℃，不斷混合均勻後即可。一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料的製備方法，具體是先將不飽和聚酯樹脂、混合改性纖維填料共同混合攪拌均勻，然後將環氧樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂、阻聚劑、增韌劑、固化劑、促進劑共同加入，再次攪拌分散均勻，最後注入模具中固化完成即可。實施例2一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料，由如下重量份的物質製成：35份不飽和聚酯樹脂、7份環氧樹脂、6份酚醛樹脂、4份脲醛樹脂、38份混合改性纖維填料、2份阻聚劑、6份增韌劑、3份固化劑、3份促進劑；所述混合改性纖維填料由如下重量份的物質製成：45份玻璃纖維、12份聚偏氯乙烯纖維、7份蕉麻纖維。其餘方法步驟同實施例1。實施例3一種用於製造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料，由如下重量份的物質製成：40份不飽和聚酯樹脂、8份環氧樹脂、7份酚醛樹脂、5份脲醛樹脂、40份混合改性纖維填料、3份阻聚劑、8份增韌劑、4份固化劑、4份促進劑；所述混合改性纖維填料由如下重量份的物質製成：50份玻璃纖維、15份聚偏氯乙烯纖維、8份蕉麻纖維。其餘方法步驟同實施例1。對比實施例1本對比實施例1與實施例1相比，直接將玻璃纖維、聚偏氯乙烯纖維、蕉麻纖維進行混合，不進行對應的改性處理，除此外的方法步驟均相同。對比實施例2本對比實施例2與實施例2相比，用等重量份的普通玻璃纖維取代混合改性纖維填料，除此外的方法步驟均相同。為了對比本發明效果，模擬玻璃鋼化糞池在低溫下的實際使用情況，進行低溫粉土力學測試實驗，具體為：將上述五種方式對應的玻璃鋼材料加工成直徑為61.8mm、高20mm的玻璃鋼試塊。然後，將2個直徑為61.8mm、高20mm環刀連接在一起製成40mm高樣品倉，最後，將20mm厚玻璃鋼試塊放入樣品倉中，按照設定含水率配製土樣，並按照1.68g/cm3幹密度將土樣分層置入樣品倉。土樣填滿後表面覆蓋玻璃片，再用保鮮膜整體包裹，在-30℃環境下快速凍結24h。待樣品完全凍結後，用油壓千斤頂將試樣從樣品倉中頂出，製成玻璃鋼與粉土接觸面直剪試驗樣品，然後用儀器測定粉土-玻璃鋼接觸面的抗剪強度，試驗時法向應力設為200kPa，剪切速度設為0.3mm/min，粉土含水率設為20.0%，試驗溫度設為-5℃，具體測試對比數據如下表1所示：表1抗剪強度（kPa）實施例1188實施例2196實施例3192對比實施例1174對比實施例2151上表1中抗剪強度越大代表在使用時受低溫凍土施加的影響越小，由表1對比數據可發現，本申請玻璃鋼材料耐低溫特性有顯著提升，使用價值較好。當前第1頁1 2 3