本發明涉及一種化工材料,具體是一種微孔復合材料。
背景技術:
化工材料是建造化工裝置所需工程材料的簡稱。組成化工生產裝置的化工機械、化工儀表、管道和構筑物都是在不同溫度、壓力和機械負荷下運轉,所接觸的物料又多具有強腐蝕作用。因此,化工材料除應具有一般工程材料的性能外,還應具備優良的耐腐蝕性能。若耐腐蝕性能不良,不但直接影響裝置的壽命,有時還可能引起火災、爆炸等事故,還會影響產品的產量和質量。微孔復合材料是常見的一種化工材料,是人們通過改進聚氨酯的分子結構研制而成的,是一種新型的復合材料。現今,這種微孔復合材料的方法大多是以惰性氣體發泡制成的,其采用延遲性的催化劑,可以優化金屬的物理機械性能。但可惜的是,上述的方法是采用普通材料對聚氨酯進行反應的,改變其的分子結構,這樣制作成的微孔復合材料模量偏低,泡孔間的均勻性較差,這就影響了其應用前景。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種微孔復合材料,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種微孔復合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯16-34份、發泡劑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、強堿2-8份、氧化鈣0.5-4份、碳纖維3-7份、環氧樹脂7-12份和泡沫穩定劑10-16份。
作為本發明進一步的方案:發泡劑采用水玻璃、偶氮化合物、亞硝基化合物或者正己烷的一種,泡沫穩定劑采用水溶性泡沫穩定劑。
作為本發明進一步的方案:強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、碳纖維和環氧樹脂放入球磨機中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂與球磨珠的質量之比為1:3-8,球磨1.5-4小時,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,再向其中加入強堿、發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑,然后進行發泡工藝,即可得到成品。
作為本發明進一步的方案:步驟二中的攪拌溫度為35-52攝氏度。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:本發明的原料來源廣泛,制備工藝簡單,便于操作,適用于大規模的工業化生產;本發明各組分起協同作用,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。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種微孔復合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯16份、發泡劑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、強堿2份、氧化鈣0.5份、碳纖維3份、環氧樹脂7份和泡沫穩定劑10份。發泡劑采用水玻璃,泡沫穩定劑采用水溶性泡沫穩定劑。
所述微孔復合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂放入球磨機中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂與球磨珠的質量之比為1:4,球磨2小時,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,再向其中加入強堿、發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑,然后進行發泡工藝,即可得到成品。
實施例2
一種微孔復合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯21份、發泡劑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、強堿4份、氧化鈣2份、碳纖維5份、環氧樹脂9份和泡沫穩定劑12份。強堿采用氫氧化鈉。
所述微孔復合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂放入球磨機中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂與球磨珠的質量之比為1:6,球磨2小時,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,再向其中加入強堿、發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑,然后進行發泡工藝,即可得到成品。
實施例3
一種微孔復合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯27份、發泡劑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、強堿7份、氧化鈣3份、碳纖維6份、環氧樹脂11份和泡沫穩定劑15份。發泡劑采用亞硝基化合物,泡沫穩定劑采用水溶性泡沫穩定劑。強堿采用氫氧化鉀。
所述微孔復合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂放入球磨機中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂與球磨珠的質量之比為1:7,球磨3小時,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,再向其中加入強堿、發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑,然后進行發泡工藝,即可得到成品。
實施例4
一種微孔復合材料,由以下原料按照重量份組成:乙酸乙酯33份、發泡劑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、強堿8份、氧化鈣4份、碳纖維7份、環氧樹脂12份和泡沫穩定劑15份。發泡劑采用正己烷,泡沫穩定劑采用水溶性泡沫穩定劑。強堿采用氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合物。
所述微孔復合材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂放入球磨機中并且加入球磨珠,氧化鈣、碳纖維和環氧樹脂與球磨珠的質量之比為1:7,球磨3.5小時,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,再向其中加入強堿、發泡劑、催化劑和泡沫穩定劑,然后進行發泡工藝,即可得到成品。
對于本領域技術人員而言,顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本發明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。