一种高抗冲固体浮力材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种高抗冲固体浮力材料及其制备方法。本发明的高抗冲固体浮力材料以辐照交联马来酸酐接枝的超高分子量聚乙烯微米颗粒作为增韧剂改善固体浮力材料的抗冲击性能。抗冲改性剂与环氧树脂、固化剂、催化剂、偶联剂、空心玻璃微珠经过加工制得高抗冲固体浮力材料。制得的两种固体浮力材料可以适用于1000米和3000米的海深，抗冲击强度比未加抗冲改性剂之前提高60%以上。本发明进一步提供了高抗冲固体浮力材料的制备方法。

主权项

一种高抗冲固体浮力材料，包括以下组份及其质量份数：环氧树脂：100 份固化剂：60 份‑80 份催化剂：0.5‑3 份空心玻璃微珠：10‑100 份偶联剂：0.5‑3 份增韧剂：8‑15 份；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或脂肪族环氧树脂；所述固化剂为酸酐类固化剂或胺类固化剂；所述催化剂为N,N‑ 二甲基苄胺或三乙醇胺；所述空心玻璃微珠抗压强度大于20MPa，直径为10μm‑120μm；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550；所述增韧剂为电子束辐照交联和表面接枝马来酸酐的改性超高分子量聚乙烯微米颗粒，所述超高分子量聚乙烯的分子量为200 万‑800 万的颗粒，直径为10 μm‑50 μm；其特征在于，所述增韧剂的制备方法如下：将超高分子量聚乙烯微米颗粒放于聚乙烯密封袋中，充氮气把所述密封袋中的空气赶出后密封防止氧化，在电子加速器下传动辐照80 kGy，5kGy/ 次，并使用所述电子加速器的传动辐照车的高速风机对所述密封袋中的所述超高分子量聚乙烯微米颗粒进行冷却；把辐照后的所述高分子量聚乙烯微米颗粒浸润到含有5% 质量分数的马来酸酐溶液中，加热回流5 个小时，直到马来酸酐双键打开并接枝到所述超高分子量聚乙烯颗粒上，最终得到辐照交联和接枝改性的超高分子量聚乙烯增韧剂。2. 一种根据权利要求1 所述的高抗冲固体浮力材料的制备方法，其特征为：把所述环氧树脂、空心玻璃微珠、偶联剂和增韧剂放入真空搅拌机中，在60℃ ‑80℃下真空搅拌10‑30 分钟得到混合物A ；所述固化剂和催化剂在60℃ ‑80℃下真空搅拌10‑30 分钟得到混合物B ；然后混合混合物A 和混合物B 并在真空搅拌机中搅拌10‑30分钟得到混合物C ；把混合物C 注入阴阳模具在20MPa 的压力下成型，固化制度为 110℃ /2h+140℃ /6h+160℃ /4h ；脱模得到所述高抗冲固体浮力材料；所述增韧剂的制备方法如下：将超高分子量聚乙烯微米颗粒放于聚乙烯密封袋中，充氮气把所述密封袋中的空气赶出后密封防止氧化，在电子加速器下传动辐照80 kGy，5kGy/ 次，并使用所述电子加速器的传动辐照车的高速风机对所述密封袋中的所述超高分子量聚乙烯微米颗粒进行冷却；把辐照后的所述高分子量聚乙烯微米颗粒浸润到含有5% 质量分数的马来酸酐溶液中，加热回流5 个小时，直到马来酸酐双键打开并接枝到所述超高分子量聚乙烯颗粒上，最终得到辐照交联和接枝改性的超高分子量聚乙烯增韧剂。