CN114230970A

CN114230970A - 一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法

Info

Publication number: CN114230970A
Application number: CN202111558830.2A
Authority: CN
Inventors: 沈建; 朱学成
Original assignee: Nantong Shengrui Composite Material Co ltd
Current assignee: Nantong Shengrui Composite Material Co ltd
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-03-25

Abstract

发明公开了一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，所述玻璃钢型材由以下原料配制而成：以液态酚醛树脂61.5%‑63.5%，石英砂、11.6%‑13.6%、纯碱13.6%‑15.6%、石灰石7.3%‑9.3%作为基体原料，以玻璃纤维0.3%、碳纤维1%、铝屑0.6%、其他有机纤维0.017%作为增强材料，以适量脱模剂、固化剂、催化剂、封模剂和胶衣作为辅助材料，本发明通过设置了多种纤维材料作为玻璃钢型材的增强材料，使其结构更加稳定，提高了该玻璃钢型材的强度，通过在工艺中加入了防爆耐高温，其中两段加热工序可较大程度上改变了该玻璃钢型材的晶体结构，进一步提高了该玻璃钢型材的强度和耐高温能力，并配合上覆膜工序，有效减小了玻璃钢型材发生自爆的概率，大大提高了玻璃钢型材的防爆性能。

Description

一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃钢型材的制备领域，特别涉及一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法。

背景技术

玻璃钢亦称作GFRP，即纤维强化塑料，FRP型材的基本成分为树脂和玻璃纤维，它是以纤维（包括玻璃纤维、碳纤维、有机纤维）为增强材料，以树脂（主要是环氧树脂。聚脂树脂，酚醛树脂）为胶联剂，辅之其他辅助材料(主要辅料：脱模剂、固化剂、催化剂、封模剂、洁模水、胶衣等)复合而成的玻璃钢制品。它具有耐高温、抗腐蚀、强度高、比重小、吸湿低、延伸小及绝缘好等一系列优异特性。玻璃钢型材有很多种，常用的如玻璃钢圆管、玻璃钢方管、玻璃钢矩形管、玻璃钢圆棒、玻璃钢工字钢等。

传统的玻璃钢型材制备过程中，为了保证玻璃钢型的抗腐蚀、强度高等特性，工艺中相对比较注重成型和牵引工序，避免两个工艺中出现的偏差影响玻璃钢型材的成型效果，而在对钢型材的耐热和防爆方面却鲜有改进，因此需要提供一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，所述玻璃钢型材由以下原料配制而成：以液态酚醛树脂61.5%-63.5%，石英砂、11.6%-13.6%、纯碱 13.6%-15.6%、石灰石7.3%-9.3%作为基体原料，以玻璃纤维0.3%、碳纤维1%、铝屑0.6%、其他有机纤维 0.017%作为增强材料，以适量脱模剂、固化剂、催化剂、封模剂和胶衣作为辅助材料，其制备步骤如下：

S1：部分原料粉碎，将块状的石英砂、长石、石灰石放入粉碎机中进行粉碎，并经筛选后得到粉状料；

S2：原料调配，将液态酚醛树脂与S1得到的粉状料进行混合搅拌，搅拌速率为50r/min-70r/min，搅拌时间控制为40-60min，得到第一母料，静置10min后，加入玻璃纤维、碳纤维、铝屑、其他有机纤维和第一母料进行混合搅拌，搅拌速率为70r/min-90r/min，搅拌时间控制为30-40min，反应温度控制为50-70摄氏度，得到第二母料；

S3：熔制，将调配完成的第二母料放入坩埚窑内进行高温加热，坩埚窑内的温度需控制在1550-1600摄氏度，使其成为均匀、无气泡并符合成型要求的液态玻璃；

S4：成型，将液态玻璃引入预成型模具进行预成型，模具加热温度为60-80摄氏度，挤压力为0.7MPa-2MPa，挤压完成后，加入适量脱模剂，预成型的玻璃钢型材经过模具脱出至浸胶槽中，浸胶槽中加入由防腐剂、抗菌剂、增滑剂、耐磨剂和消泡剂配制而成的混合胶液，浸胶30-40分钟后送入固化箱中，加入固化剂量并施加100-120高温，得到固化成型的玻璃钢型材，最后经过牵引装置进行机械拉伸出模，出模后经过切割装置切割成多段型材即可；

S5；玻璃型材机械处理：将玻璃型材经过研磨、抛光、磨边、喷砂、等加工工艺进行机械处理；

S6：防爆耐高温处理：

1）两段热处理：S5得到的玻璃型材放入钢化炉内加热至700度后经急剧吹风冷却，使玻璃分子结构发生改变，表面形成压应力，增强玻璃钢结构的强度，然后热浸处理，将经过一次热处理的玻璃型材再加热到290℃±10℃，加入硫化镍，并保温一定时间，后取出进行清洗冷却即可；

2）覆膜：将经过两段热处理玻璃型材放置于覆膜机托料架上，将导向辊固定，防止型材在覆膜时走偏，将防爆膜通过刮胶后进入到烘箱中进行加热，温度控制在40-50摄氏度，此时将压在传动辊上的型材送入机器，表面先涂覆一层亲和剂，增加与防爆膜的粘接强度，继而使型材和防爆膜同时进入覆膜区，两者在此区域交汇，通过压辊把型材和膜压合在一起，经过多道压辊将空气压出，完整地贴附在玻璃型材上，后经过自然风干即可。

优选的，该玻璃钢型材原料的配方比例1为：

原料	原料品种	比重	重量份（kg）
				液态酚醛树脂	合成塑料	61.5%	/
石英砂	非金属矿物质	11.6%	/
				纯碱	无机化合物	15.6%	/
石灰石	氧化物	9.3%	/
				玻璃纤维	无机非金属材料	0.3%	/
碳纤维	有机非金属材料	1%	/
				铝屑	金属粉状物	0.6%	/
其他有机纤维	有机非金属材料	0.017%

优选的，该玻璃钢型材原料的配方比例2为：

原料	原料品种	比重	重量份（kg）
				液态酚醛树脂	碳酸盐矿物	62.5%	/
石英砂	非金属矿物质	12.6%	/
				纯碱	无机化合物	14.6%	/
石灰石	氧化物	8.3%	/
				玻璃纤维	无机非金属材料	0.3%	/
碳纤维	有机非金属材料	1%	/
				铝屑	金属粉状物	0.6%	/
其他有机纤维	有机非金属材料	0.017%

优选的，该玻璃钢型材原料的配方比例3为：

原料	原料品种	比重	重量份（kg）
				液态酚醛树脂	碳酸盐矿物	63.5%	/
石英砂	非金属矿物质	13.6%	/
				纯碱	无机化合物	13.6%	/
石灰石	氧化物	7.3%	/
				玻璃纤维	无机非金属材料	0.3%	/
碳纤维	有机非金属材料	1%	/
				铝屑	金属粉状物	0.6%	/
其他有机纤维	有机非金属材料	0.017%

优选的，所述S6防爆耐高温处理中，加热可使促使硫化镍在玻璃钢型材中快速完成晶相转变，让原本使用后才可能自爆的玻璃钢型材人为地提前破碎在工厂的热浸炉中，从而减少安装后使用中的玻璃钢型材自爆概率。

本发明的技术效果和优点：一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，本发明通过设置了多种纤维材料作为玻璃钢型材的增强材料，使其结构更加稳定，提高了该玻璃钢型材的强度，通过在工艺中加入了防爆耐高温，其中两段加热工序可较大程度上改变了该玻璃钢型材的晶体结构，进一步提高了该玻璃钢型材的强度和耐高温能力，并配合上覆膜工序，有效减小了玻璃钢型材发生自爆的概率，大大提高了玻璃钢型材的防爆性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，所述玻璃钢型材由以下原料配制而成：以液态酚醛树脂61.5%-63.5%，石英砂、11.6%-13.6%、纯碱 13.6%-15.6%、石灰石7.3%-9.3%作为基体原料，以玻璃纤维0.3%、碳纤维1%、铝屑0.6%、其他有机纤维 0.017%作为增强材料，以适量脱模剂、固化剂、催化剂、封模剂和胶衣作为辅助材料，其制备步骤如下：

S6：防爆耐高温处理：

3）两段热处理：S5得到的玻璃型材放入钢化炉内加热至700度后经急剧吹风冷却，使玻璃分子结构发生改变，表面形成压应力，增强玻璃钢结构的强度，然后热浸处理，将经过一次热处理的玻璃型材再加热到290℃±10℃，加入硫化镍，并保温一定时间，后取出进行清洗冷却即可；

4）覆膜：将经过两段热处理玻璃型材放置于覆膜机托料架上，将导向辊固定，防止型材在覆膜时走偏，将防爆膜通过刮胶后进入到烘箱中进行加热，温度控制在40-50摄氏度，此时将压在传动辊上的型材送入机器，表面先涂覆一层亲和剂，增加与防爆膜的粘接强度，继而使型材和防爆膜同时进入覆膜区，两者在此区域交汇，通过压辊把型材和膜压合在一起，经过多道压辊将空气压出，完整地贴附在玻璃型材上，后经过自然风干即可。

实施例一，该玻璃钢型材原料的配方比例1为：

实施例二，该玻璃钢型材原料的配方比例2为：

实施例三，该玻璃钢型材原料的配方比例3为：

实施四，所述S6防爆耐高温处理中，加热可使促使硫化镍在玻璃钢型材中快速完成晶相转变，让原本使用后才可能自爆的玻璃钢型材人为地提前破碎在工厂的热浸炉中，从而减少安装后使用中的玻璃钢型材自爆概率。

综上所述，本发明提供的一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，本发明通过设置了多种纤维材料作为玻璃钢型材的增强材料，使其结构更加稳定，提高了该玻璃钢型材的强度，通过在工艺中加入了防爆耐高温，其中两段加热工序可较大程度上改变了该玻璃钢型材的晶体结构，进一步提高了该玻璃钢型材的强度和耐高温能力，并配合上覆膜工序，有效减小了玻璃钢型材发生自爆的概率，大大提高了玻璃钢型材的防爆性能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的记载均可以进行订制；尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，其特征在于，所述玻璃钢型材由以下原料配制而成：以液态酚醛树脂61.5%-63.5%，石英砂、11.6%-13.6%、纯碱 13.6%-15.6%、石灰石7.3%-9.3%作为基体原料，以玻璃纤维0.3%、碳纤维1%、铝屑0.6%、其他有机纤维0.017%作为增强材料，以适量脱模剂、固化剂、催化剂、封模剂和胶衣作为辅助材料，其制备步骤如下：

S6：防爆耐高温处理：

2.根据权利要求1所述的一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，其特征在于，该玻璃钢型材原料的配方比例1为：

原料原料品种比重重量份（kg）液态酚醛树脂合成塑料 61.5% / 石英砂非金属矿物质 11.6% / 纯碱无机化合物 15.6% / 石灰石氧化物 9.3% / 玻璃纤维无机非金属材料 0.3% / 碳纤维有机非金属材料 1% / 铝屑金属粉状物 0.6% / 其他有机纤维有机非金属材料 0.017%

。

3.根据权利要求1所述的一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，其特征在于，该玻璃钢型材原料的配方比例2为：

原料原料品种比重重量份（kg）液态酚醛树脂碳酸盐矿物 62.5% / 石英砂非金属矿物质 12.6% / 纯碱无机化合物 14.6% / 石灰石氧化物 8.3% / 玻璃纤维无机非金属材料 0.3% / 碳纤维有机非金属材料 1% / 铝屑金属粉状物 0.6% / 其他有机纤维有机非金属材料 0.017%

。

4.根据权利要求1所述的一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，其特征在于，该玻璃钢型材原料的配方比例3为：

原料原料品种比重重量份（kg）液态酚醛树脂碳酸盐矿物 63.5% / 石英砂非金属矿物质 13.6% / 纯碱无机化合物 13.6% / 石灰石氧化物 7.3% / 玻璃纤维无机非金属材料 0.3% / 碳纤维有机非金属材料 1% / 铝屑金属粉状物 0.6% / 其他有机纤维有机非金属材料 0.017%

。

5.根据权利要求1所述的一种高强度防火防爆型玻璃钢型材的制备方法，其特征在于，所述S6防爆耐高温处理中，加热可使促使硫化镍在玻璃钢型材中快速完成晶相转变，让原本使用后才可能自爆的玻璃钢型材人为地提前破碎在工厂的热浸炉中，从而减少安装后使用中的玻璃钢型材自爆概率。