聚丙烯玻璃钢复合材料界面粘接工艺 本发明涉及一种聚丙烯玻璃钢复合材料界面粘接工艺。
聚丙烯是廉价通用塑料中耐温最高的一种,其无毒、耐化学药品性能优良,无论在常温和较高温度(90℃)条件下,聚丙烯的耐碱及各种盐类的性能尤为突出,且聚丙烯由抗冲击性能好、气密性高、抗渗漏性好、表面光泽性好等优点,但聚丙烯的强度和模量低,而玻璃钢具有轻质、高强和模量高的优点。如将这两种材料加以复合,就可以取长补短,充分发挥聚丙烯和玻璃钢的优点,制造出用途更加广泛的复合材料。目前国内外亦有关于该项目进行的研究,但进展缓慢,实际应用效果不理想。
本发明的目的在于提供一种聚丙烯玻璃钢复合材料界面粘接工艺以克服现有技术之不足。
本发明的整体工艺步骤是:
聚丙烯/玻璃钢复合材料界面粘接工艺,它是由下列工艺步骤组成:
a.配料
将水和乙醇按体积比0.5-1∶8-10混配均匀,并用有机酸将溶液PH值调至4-6,将γ-氨丙基三氧基硅烷用2-5倍于其体积的上述溶液稀释混配均匀制成γ-氨丙基三氧基硅溶液;
b、矿物短纤维或石英砂的表面处理
按γ-氨丙基三氧基硅溶液:矿物短纤维或石英砂=100∶0.5-1.5(重量比)的比例将γ-氨丙基三氧基硅溶液均匀分散到矿物短纤维或石英砂表面,然后置于105℃-150℃烘箱中,每1-5分钟搅拌一次,10-15分钟后取出;
c、矿物短纤维/聚丙烯和石英砂/聚丙烯板材的制作
将晾干的聚丙烯板放到表面光洁的耐热板材表面,并一起放到烘箱中,在200℃-240℃条件下加热15-20分钟,使其处于粘流状态后取出,把在100℃-240℃条件下预热的石英砂或矿物短纤维均匀的洒到聚丙烯板上,在200℃-240℃、压力为0.05-0.1MPa条件下将石英砂或矿物短纤维热压镶嵌至聚丙烯板表面,在聚丙烯板上施加0.01-0.1MPa的压力,使其自然冷却至室温;
d、聚丙烯/玻璃钢复合板材的制备分别在矿物短纤维/聚丙烯和石英砂/聚丙烯板上涂覆一层由下列组份组成的界面粘接树脂:二酚基丙烷环氧树脂100份,聚酰胺树脂50-200份,然后在界面粘接树脂表面铺上1-2层玻璃布,使玻璃布被树脂浸透,在玻璃布表面铺覆一层聚酯薄膜,在0.01-0.1MPa压力下室温凝胶或固化;揭去聚酯薄膜,在玻璃布外表面制作玻璃钢,然后固化。
本发明的具体工艺还有:
有机酸为有机弱酸。耐热板材为在260℃-28 0℃温度下表面不变形的金属或非金属耐热板材。
以下结合实施例对本发明作进一步描述:
聚丙烯/玻璃钢复合材料界面粘接工艺,它是由下列工艺步骤组成:
a、配料
水和乙醇按体积比0.7∶8.5混配均匀,并用0.2N草酸将溶液PH值调至4.5,将γ-氨丙基三氧基硅烷用4倍于其体积的上述溶液稀释混配均匀制成γ-氨丙基三氧基硅溶液;
b、矿物短纤维或石英砂的表面处理
按γ-氨丙基三氧基硅溶液∶矿物短纤维或石英砂=100∶0.8(重量比)地比例将γ-氨丙基三氧基硅溶液均匀分散到矿物短纤维或石英砂表面,然后置于140℃烘箱中,每4分钟搅拌一次,13分钟后取出;
c、矿物短纤维/聚丙烯和石英砂/聚丙烯板材的制作
将晾干的聚丙烯板放到表面光洁的不锈钢板材表面,并一起放到烘箱中,在220℃条件下加热18分钟,使其处于粘流状态后取出,把在110℃条件下预热的石英砂或矿物短纤维均匀的洒到聚丙烯板上,在220℃、压力为0.05MPa条件下将石英砂或矿物短纤维热压镶嵌至聚丙烯板表面,在聚丙烯板上施加0.01MPa的压力,使其自然冷却至室温;
d、聚丙烯/玻璃钢复合板材的制备
分别在矿物短纤维/聚丙烯和石英砂/聚丙烯板上涂覆一层由下列组份组成的界面粘接树脂:二酚基丙烷环氧树脂100份、聚酰胺树脂70份,然后在界面粘接树脂表面铺上2层0.18mm厚的玻璃布,用压辊赶压使玻璃布被树脂浸透,在玻璃布表面铺覆一层聚酯薄膜,在0.01MPa压力下室温固化;揭去聚酯薄膜,在玻璃布外表面手糊制作玻璃钢,树脂选用不饱和聚酯树脂,然后固化。固化为室温固化,时间为40分钟。
本发明所取得的技术进步在于:
该工艺方法操作简单,易于掌握,原料来源广泛,产品中聚丙烯与玻璃钢粘接界面层间剪切强度大于5MPa能抵抗十次以上沸水至-30℃冷热冲击。