本發(fā)明涉及一種化工材料,具體是一種微孔復(fù)合材料。
背景技術(shù):
化工材料是建造化工裝置所需工程材料的簡稱。組成化工生產(chǎn)裝置的化工機(jī)械、化工儀表、管道和構(gòu)筑物都是在不同溫度、壓力和機(jī)械負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn),所接觸的物料又多具有強(qiáng)腐蝕作用。因此,化工材料除應(yīng)具有一般工程材料的性能外,還應(yīng)具備優(yōu)良的耐腐蝕性能。若耐腐蝕性能不良,不但直接影響裝置的壽命,有時(shí)還可能引起火災(zāi)、爆炸等事故,還會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。微孔復(fù)合材料是常見的一種化工材料,是人們通過改進(jìn)聚氨酯的分子結(jié)構(gòu)研制而成的,是一種新型的復(fù)合材料?,F(xiàn)今,這種微孔復(fù)合材料的方法大多是以惰性氣體發(fā)泡制成的,其采用延遲性的催化劑,可以優(yōu)化金屬的物理機(jī)械性能。但可惜的是,上述的方法是采用普通材料對聚氨酯進(jìn)行反應(yīng)的,改變其的分子結(jié)構(gòu),這樣制作成的微孔復(fù)合材料模量偏低,泡孔間的均勻性較差,這就影響了其應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種微孔復(fù)合材料,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種微孔復(fù)合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯16-34份、發(fā)泡劑2-6份、聚丙酰胺4-7份、催化劑1-3份、納米二氧化硅3-8份、乙二醇6-15份、強(qiáng)堿2-8份、氧化鈣0.5-4份、碳纖維3-7份、環(huán)氧樹脂7-12份和泡沫穩(wěn)定劑10-16份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:發(fā)泡劑采用水玻璃、偶氮化合物、亞硝基化合物或者正己烷的一種,泡沫穩(wěn)定劑采用水溶性泡沫穩(wěn)定劑。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:強(qiáng)堿采用氫氧化鈉和氫氧化鉀的一種或者兩種的混合物。
所述微孔復(fù)合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂放入球磨機(jī)中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂與球磨珠的質(zhì)量之比為1:3-8,球磨1.5-4小時(shí),得到第一混合物;
步驟二,將乙酸乙酯和聚丙酰胺加入總重量5-8倍的去離子水中并且攪拌均勻,再向其中加入乙二醇和納米二氧化硅,以120-240rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30-50分鐘,得到第一混合溶液;
步驟三,將第一混合物加入第一混合溶液中并且加熱至120-160攝氏度,再向其中加入強(qiáng)堿、發(fā)泡劑、催化劑和泡沫穩(wěn)定劑,然后進(jìn)行發(fā)泡工藝,即可得到成品。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟二中的攪拌溫度為35-52攝氏度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的原料來源廣泛,制備工藝簡單,便于操作,適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn);本發(fā)明各組分起協(xié)同作用,制備的材料彈性模量高,泡孔的均勻性好,具有廣闊的市場前景。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1
一種微孔復(fù)合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯16份、發(fā)泡劑2份、聚丙酰胺4份、催化劑1份、納米二氧化硅3份、乙二醇6份、強(qiáng)堿2份、氧化鈣0.5份、碳纖維3份、環(huán)氧樹脂7份和泡沫穩(wěn)定劑10份。發(fā)泡劑采用水玻璃,泡沫穩(wěn)定劑采用水溶性泡沫穩(wěn)定劑。
所述微孔復(fù)合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂放入球磨機(jī)中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂與球磨珠的質(zhì)量之比為1:4,球磨2小時(shí),得到第一混合物;
步驟二,將乙酸乙酯和聚丙酰胺加入總重量6倍的去離子水中并且攪拌均勻,再向其中加入乙二醇和納米二氧化硅,以140rpm的轉(zhuǎn)速攪拌34分鐘,得到第一混合溶液;
步驟三,將第一混合物加入第一混合溶液中并且加熱至120攝氏度,再向其中加入強(qiáng)堿、發(fā)泡劑、催化劑和泡沫穩(wěn)定劑,然后進(jìn)行發(fā)泡工藝,即可得到成品。
實(shí)施例2
一種微孔復(fù)合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯21份、發(fā)泡劑4.5份、聚丙酰胺5份、催化劑1.5份、納米二氧化硅5份、乙二醇9份、強(qiáng)堿4份、氧化鈣2份、碳纖維5份、環(huán)氧樹脂9份和泡沫穩(wěn)定劑12份。強(qiáng)堿采用氫氧化鈉。
所述微孔復(fù)合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂放入球磨機(jī)中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂與球磨珠的質(zhì)量之比為1:6,球磨2小時(shí),得到第一混合物;
步驟二,將乙酸乙酯和聚丙酰胺加入總重量7倍的去離子水中并且在40攝氏度下攪拌均勻,再向其中加入乙二醇和納米二氧化硅,以150rpm的轉(zhuǎn)速攪拌38分鐘,得到第一混合溶液;
步驟三,將第一混合物加入第一混合溶液中并且加熱至135攝氏度,再向其中加入強(qiáng)堿、發(fā)泡劑、催化劑和泡沫穩(wěn)定劑,然后進(jìn)行發(fā)泡工藝,即可得到成品。
實(shí)施例3
一種微孔復(fù)合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯27份、發(fā)泡劑5份、聚丙酰胺6份、催化劑2.5份、納米二氧化硅7份、乙二醇12份、強(qiáng)堿7份、氧化鈣3份、碳纖維6份、環(huán)氧樹脂11份和泡沫穩(wěn)定劑15份。發(fā)泡劑采用亞硝基化合物,泡沫穩(wěn)定劑采用水溶性泡沫穩(wěn)定劑。強(qiáng)堿采用氫氧化鉀。
所述微孔復(fù)合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂放入球磨機(jī)中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂與球磨珠的質(zhì)量之比為1:7,球磨3小時(shí),得到第一混合物;
步驟二,將乙酸乙酯和聚丙酰胺加入總重量7倍的去離子水中并且攪拌均勻,再向其中加入乙二醇和納米二氧化硅,以170rpm的轉(zhuǎn)速攪拌42分鐘,得到第一混合溶液;
步驟三,將第一混合物加入第一混合溶液中并且加熱至150攝氏度,再向其中加入強(qiáng)堿、發(fā)泡劑、催化劑和泡沫穩(wěn)定劑,然后進(jìn)行發(fā)泡工藝,即可得到成品。
實(shí)施例4
一種微孔復(fù)合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯33份、發(fā)泡劑6份、聚丙酰胺7份、催化劑3份、納米二氧化硅7份、乙二醇14份、強(qiáng)堿8份、氧化鈣4份、碳纖維7份、環(huán)氧樹脂12份和泡沫穩(wěn)定劑15份。發(fā)泡劑采用正己烷,泡沫穩(wěn)定劑采用水溶性泡沫穩(wěn)定劑。強(qiáng)堿采用氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物。
所述微孔復(fù)合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂放入球磨機(jī)中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環(huán)氧樹脂與球磨珠的質(zhì)量之比為1:7,球磨3.5小時(shí),得到第一混合物;
步驟二,將乙酸乙酯和聚丙酰胺加入總重量7倍的去離子水中并且在45攝氏度下攪拌均勻,再向其中加入乙二醇和納米二氧化硅,以210rpm的轉(zhuǎn)速攪拌48分鐘,得到第一混合溶液;
步驟三,將第一混合物加入第一混合溶液中并且加熱至145攝氏度,再向其中加入強(qiáng)堿、發(fā)泡劑、催化劑和泡沫穩(wěn)定劑,然后進(jìn)行發(fā)泡工藝,即可得到成品。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。