本發明屬于復合材料
技術領域:
,具體涉及一種用于制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,以玻璃纖維等填料制成的增強塑料,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,已被開發應用于化糞池等利于生態保護的民用領域。玻璃鋼化糞池安設于地下,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,而對于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,因土壤受凍后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于制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:一種用于制造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料,由如下重量份的物質制成: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制成: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制成: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制成: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、芐基二甲胺、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制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后取出,然后放入質量分數為3%殼聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基硅氧烷的混合水溶液中浸泡處理30min,取出后烘干備用;利用殼聚糖表面的極性基團和可電離基團,配合聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷的交聯活性作用,改善了蕉麻纖維的表面特性,更利于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后取出,吸附去除表面多余油漬后烘干備用;(3)將步驟(1)處理后的蕉麻纖維、步驟(2)處理后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℃,不斷混合均勻后即可。一種用于制造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料的制備方法,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,然后將環氧樹脂、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,最后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制,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,然后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,經過處理后,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沖擊等力學性能,桐油處理后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致密的交聯網狀結構,提升了玻璃鋼的耐低溫特性,改善了整體的物化性能,更利于玻璃鋼化糞池的推廣應用。具體實施方式實施例1一種用于制造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料,由如下重量份的物質制成: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制成: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、芐基二甲胺組成。進一步的,所述混合改性纖維填料的制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后取出,然后放入質量分數為3%殼聚糖、2%聚乙烯醇、1%聚二甲基硅氧烷的混合水溶液中浸泡處理30min,取出后烘干備用;(2)將玻璃纖維放入桐油中浸泡10min后取出,吸附去除表面多余油漬后烘干備用;(3)將步驟(1)處理后的蕉麻纖維、步驟(2)處理后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℃,不斷混合均勻后即可。一種用于制造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料的制備方法,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,然后將環氧樹脂、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,最后注入模具中固化完成即可。實施例2一種用于制造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料,由如下重量份的物質制成: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制成:45份玻璃纖維、12份聚偏氯乙烯纖維、7份蕉麻纖維。其余方法步驟同實施例1。實施例3一種用于制造耐低溫化糞池的玻璃鋼材料,由如下重量份的物質制成: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制成:50份玻璃纖維、15份聚偏氯乙烯纖維、8份蕉麻纖維。其余方法步驟同實施例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。然后,將2個直徑為61.8mm、高20mm環刀連接在一起制成40mm高樣品倉,最后,將20mm厚玻璃鋼試塊放入樣品倉中,按照設定含水率配制土樣,并按照1.68g/cm3干密度將土樣分層置入樣品倉。土樣填滿后表面覆蓋玻璃片,再用保鮮膜整體包裹,在-30℃環境下快速凍結24h。待樣品完全凍結后,用油壓千斤頂將試樣從樣品倉中頂出,制成玻璃鋼與粉土接觸面直剪試驗樣品,然后用儀器測定粉土-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