CN1092019A - 高强复合玻璃钢及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种高强复合玻璃钢及其制备 方法。

本发明的玻璃钢采用合成树脂，氯氧镁胶粘剂， 或用聚乙烯，聚氯乙烯等做表面层或复合层原料，并 在两层或多层的主要基体原料中间夹有碎玻璃，或碎 石子，或石英砂原料的中介层，经配料，清模，表面层， 中介层，复合层制做，固化脱模，干燥等工艺复合而 成。

本发明的方法简单，成本低，充分发挥多种合成 树脂的优点，使玻璃钢制品可以兼有多种材料的性 能，让玻璃钢制品更趋于完美。

Description

本发明涉及的是在医药、卫生、化工、建材、工艺美术等领域应用的高强复合玻璃钢及其制备方法。

国内外玻璃钢行业历来的生产技术是在一件玻璃钢制品上，采用一种合成树脂胶粘剂为主要基体原料与一种增强材料制成。由于制品受到单一合成树脂基体原料在性能上、加工工艺、原料的造价等方面的制约，在很大程度上限制了玻璃钢制品的应用范围，也很难适应市场的需要。例如：环氧玻璃钢的防腐效果较好，但成本较高，用户不易接受;不饱和聚酯树脂玻璃钢成本低，但防腐效果又不如环氧玻璃钢;酚醛玻璃钢耐碱性较好，但性脆、强度低，力学性能差;氯氧镁无机玻璃钢成本低，钢性好，但质量重;所以单独使用一种合成树脂基体原料制造的玻璃钢产品，是满足不了用户对制品的多方面要求的。

针对已有技术生产的玻璃钢制品在技术性能上存在的不足，本发明的目的是，综合利用各种基体原料，在一件玻璃钢制品上，采用两种或两种以上的合成树脂胶粘剂和多种增强材料，充分发挥和利用多种基体原料的优点，制备出一种高强复合的玻璃钢，使玻璃钢制品可以兼有金属、陶瓷、塑料、木材等多种材料的性能，同时也使玻璃钢制品的成本大幅度的降低，并可扩大玻璃钢的应用范围，以满足不同客户的玻璃钢制品的需求。

本发明的高强复合玻璃钢及其制备方法的要点是，利用一种中间性“粘结剂”，即在两种不同的玻璃钢合成树脂胶粘剂中间设置一个中介层，通过这个中介层，使两种或两种以上的合成树脂为主的基体原料牢固地结合为一体。

本发明的高强复合玻璃钢，采用不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、呋喃树脂或氯氧镁胶粘剂做表面层或复合层的主要基体原料，或者用聚乙烯、聚氯乙烯做表面层的原料，并且在表面层原料与复合层原料，或多层的原料中间夹有中介层原料碎玻璃、或碎石子、或石英砂，经配料，清模，表面层制做，中介层制做，复合层制做，固化脱模，干燥等工艺过程复合而成。

为了对本发明的高强复合玻璃钢及其制备方法有进一步的了解，结合本发明的具体配方、工艺方法和实施例，详叙如下：

配方一：

1、配料，表面层采用不饱合聚酯树脂为主要基体原料，并填加滑石粉，或氢氧化铝粉，或二氧化硅，或硅石粉等填料，用环氧酸钴，或菜酸钴、或二甲基苯胺做促进剂，用过氧化环乙酮，或过氧化苯甲酰，或过氧化甲乙酮做固化剂，并加入适量的色浆;中介层采用碎玻璃，或碎石子，或石英砂均可;复合层采用氧化镁，氯化镁，脲醛树脂为主要基本原料，并填加滑石粉或碳酸钙填料，玻璃纤维或玻璃布增强材料。

2、清模，将模具表面擦洗干净，达到无油腻，无杂质，不含水，然后涂擦脱模剂（可用二甲基硅油，汽车上光蜡，聚乙烯醇水性脱模剂等均可），要求涂刷均匀，无流淌。

3、表面层制做，可手工作业，或机械制做。手工作业，把表面层配好的物料充分搅拌均匀地浇铸到模具上;机械成型，可用液压推进活塞将料液压入到模腔内，初凝固化后，将外模脱下即可。

4、中介层制做，在固化了的表面层上用刷子涂敷一层与表面层配方相同的料液1-2mm厚，然后快速撒上一层中介层的原料，每平方米的用量为2-4公斤。

5、复合层制做，可手工作业，或机械制做，手工作业，待中介层与表面层已粘为一体时，用毛刷在中介层的表面刷上一层配制好的复合层料液，然后铺上一层玻璃纤维，再刷上一层料液，再铺上一层玻璃纤维，这样反复多次，根据制品的要求厚度而定。机械成型，将玻璃纤维切成1-2cm的短纤，均匀地搅拌到复合层的料液中去，然后从模具的进料口把配好的料压液到模腔中去。

6、固体脱模，一般在室温24-25℃左右固化2-3小时，即可脱模，脱模后修除毛边。

7、干燥，一般情况下可置于制品在常温阴凉处自然干燥，也可在60-80℃的室温下实行强制干燥，使制品的含水率在0.5%以下。

实施例1：玻璃钢浴盆

表面层原料按重量配比是，不饱和聚酯树脂∶氢氧化铝粉，环氧酸钴∶过氧化环乙酮∶色浆＝1∶1∶0.1∶0.1∶0.02，即不饱和聚酯树脂45公斤，氢氧化铝粉45公斤，环氧酸钴4.5公斤，过氧化环乙酮4.5公斤，色浆1公斤，中介层用ψ0.2mm-0.4mm的碎玻璃，洗净去油，含水量控制在0.5%以内，用量150公斤;复合层原料按重量配比是，脲醛树脂∶氧化镁∶氯化镁∶滑石粉∶玻璃纤维＝1∶9∶5∶4∶1，即脲醛树脂15公斤，氧化镁135公斤，氯化镁75公斤，滑石粉60公斤，玻璃纤维15公斤。

表面层原料除固化剂过氧化环乙酮外，其它几种原料加在一起搅拌均匀，固化剂在物料使用前加入，搅拌均匀后即可使用。

复合层原料配制时，先将氧化镁和滑石粉等干料加在一起充分搅拌，再将氯化镁加水调至29-30波美度，然后加入脲醛树脂搅拌均匀，最后将上述的干稀两组分物料合为一体，再搅拌呈稀浆状的胶粘剂。按上述的配料量，可制做出1.2米长的浴盆50个，具体工艺按配方一中的机械法用模具生产。

采用本实施例的配料方法制出的玻璃钢浴盆外观似大理石，轻重适宜，保温性好，弹性低，拉冲击，其成本是单独用不饱和聚酯树脂浴盆的1/3。

配方二

1、配料，表面层采用环氧树脂为主要基体原料，增加增强的中碱玻璃纤维材料，和适当的固化剂，中介层采用碎玻璃，或石英砂原料均可;复合层可根据需要，采用以不饱和聚酯树脂或者是以氯化镁，氧化镁，脲醛树脂为主要基本原料，其具体配料如配方一中的实施例1。

2、工艺方法：在使用碎玻璃或石英砂前，必须筛除物料中的粉末，进行烘干处理，其它工艺过程同配方一。

实施例2，耐酸玻璃钢容器

表面层原料按重量比是，环氧树脂∶中碱玻璃纤维∶乙二胺＝1∶1∶0.02-0.06，中介层采用石英砂原料;复合层原料按重量比是，不饱和聚酯树脂∶玻璃纤维∶环氧酸钴∶过氧化甲乙酮＝1∶1∶0.05∶0.05。操作方法与配方一中的手工制做法相同。

配方三

1、配料，表面层原料用聚乙烯或聚氯乙烯热塑性塑料型材;中介层采用碎玻璃，或碎石子，或石英砂;复合层采用不饱和聚酯树脂为主要基体原料的配方，或用氯化镁、氧化镁、脲醛树脂为主要基体原料的配方，具体配料量如配方一中的手工制做法相同。

2、加工工艺，将中介层原料的碎玻璃，或碎石子，或石英砂加热到150-350℃，用喷砂机喷射到表面层原料的背面，塑料受热后立即局部熔化，同时用风机向制品吹入冷风，这样，中介层物料迅速与冷却的表面层塑料粘为一体，待完全冷却后，再在中介层的表面制做复合层，其它工艺过程与配方一相同。

实施例3，内衬聚乙烯的玻璃钢管件

表面层采用聚乙烯塑料成型管件，中介层采用碎玻璃，复合层原料按重量比是，不饱和聚酯树脂∶玻璃纤维∶菜酸钴∶过氧化苯甲酰＝1∶1∶0.05∶0.05。

制做方法，将碎玻璃加热180℃，用喷砂机将加热后的碎玻璃喷射到聚乙烯塑料管件的外表面，同时，用吹风机向制品吹冷风，碎玻璃被烫化了的塑料冷却后粘住，待全部冷却后，再在中介层的表面，刷涂复合层的料液，制做复合成。

用内衬聚乙烯塑料的玻璃钢管件内表面光洁度高，阻力小，成本低，耐腐蚀性好。如果不在聚乙烯管材表面制做中介层，不饱和聚脂树脂与聚乙烯塑料不能结合为一体。

配方四

1、配料，表面层采用酚醛树脂为主要基体原料，并填加硅石粉填料，乙醇（稀释剂）无碱玻璃布或抗碱玻璃布和适量的磺化类固化剂;中介层采用碎玻璃，或碎石子，或石英砂均可，复合层采用不饱和聚酯树脂为主要基体原料，具体配料如配方一中的实施例1。其工艺方法也同配方一相同。

实施例4，耐碱复合玻璃钢容器

表面层原料按重量比是，酚醛树脂∶硅石粉∶乙醇∶无碱玻璃布∶固化剂苯磺酰氯＝1∶0.3∶0.1∶0.5∶0.1，即酚醛树脂100公斤，硅石粉30公斤，乙醇10公斤，无碱玻璃布50公斤，固化剂苯磺酰氯10公斤;中介层采用石英砂，复合层原料按重量比是，不饱和聚酯树脂∶玻璃纤维∶二甲基苯胺∶过氧化甲乙酮＝1∶1∶0.05∶0.05，即不饱和聚酯树脂100公斤，玻璃纤维100公斤，二甲基苯胺5公斤，过氧化甲乙酮5公斤。

2、工艺过程，与配方一中的相同。

配方五

1、配料，表面层采用呋喃树脂为主要基体原料，并填加硅石粉或玻璃粉填料，玻璃纤维增强材料，加适量的固化剂;中介层采用碎玻璃或碎石子，或石英砂均可;复合层原料配方同实施例1。

2、工艺方法同配方一相同。

实施例五

表面层原料之间的重量比是，呋喃树脂∶玻璃纤维∶硅石粉∶固化剂对甲苯磺酸＝1∶1∶0.6∶0.1，即呋喃树脂100公斤，玻璃纤维100公斤，硅石粉60公斤，对甲苯磺酸10公斤。

生产工艺同配方一，实施例1。

在玻璃钢生产中，所用的合成树脂由于受使用环境温度、湿度的差别，及工人操作熟练程度和生产厂家不同，每一种合成树脂又有许多不同的牌号，每种牌号的树脂对促进剂及固化剂的用量和品种都有不同的要求，一般是参照合成树脂的生产厂提供的使用说明书来使用的，所以在本发明中对促进剂和固化剂的使用要求及用量的变化是比较灵活的。

为了使本发明中的玻璃钢制品的外表美观，及对复合层的保护，还可以在干燥工艺后，增加涂后保护层工艺，可在复合层的外表面，喷涂一层用聚氨脂漆，或改性195瓷釉，或丙烯酸漆，或氯磺化聚乙烯等防腐涂料。

本发明制备的高强复合玻璃钢方法简单，操作方便，可手工或机械化大规模地进行工业化生产，这对于推广应用玻璃钢和玻璃钢行业的发展起到了重要的作用。历来玻璃钢行业的各种合成树脂是不易粘合为一体的，即使可以粘合，也要一种合成树脂彻底固化后，另一种合成树脂才能直接在固化后的制品上制做，由于这些树脂彻底固化的时间一般在十五天-一个月左右，如此长的生产周期，是很难实现工业化生产的，本发明的方法，彻底解决了这一难题，在短时间内，就使两种或两种以上的合成树脂牢固地粘结为一体，不但缩短了生产周期，同时也节省了大量的合成树脂基体原料，降低了原料成本，而且充分发挥了多种合成树脂的优良性能，使玻璃钢制品的技术性能更驱于完美。采用本发明的方法制备的高强复合玻璃钢，将玻璃钢行业的生产向前推进了一大步。

Claims (6)

1、一种高强复合玻璃钢，它采用不饱和聚酯树脂、酚醛树脂，环氧树脂，呋喃树脂，氯化镁，氧化镁等原料，其特征在于它还采用聚乙烯，聚氯乙烯塑料做表面层原料，并在表面层与复合层，或多层的主要基体原料中间夹有碎玻璃，或碎石子，或石英砂等原料的中介层复合而成。

2、根据权利要求1所述的一种高强复合玻璃钢，其特征在于它是由环氧树脂为表面层主要基体原料，以不饱和聚酯树脂，或以氯化镁、氧化镁、脲醛树脂为复合层的主要基体原料与中介层原料的碎玻璃，或石英砂，复合而成。

3、根据权利要求1所述的一种高强复合玻璃钢，其特征在于它是由酚醛树脂为表面层主要基体原料，以不饱和聚酯树脂为复合层的主要基体原料与中介层原料的碎玻璃，或碎石子，或石英砂复合而成。

4、根据权利要求1所述的一种高强复合玻璃钢，其特征在于它是由呋喃树脂为表面层的主要基体原料，以不饱和聚酯树脂为复合层的主要基体原料与中介层原料的碎玻璃，或碎石子，或石英砂复合而成。

5、一种高强复合玻璃钢及其制备方法，经配料，清模，表面层制做，复合层制做，固化脱模，干燥等工艺过程，其特征在于，

a、配料，表面层采用不饱和聚酯树脂为主要基体原料，填加氢氧化铝粉、或滑石粉、或二氧化硅、或硅石粉等填料，用环氧酸钴，或莱酸钴，或二甲基苯胺做促进剂，过氧化环乙酮，或过氧化苯甲酰，或过氧化甲乙酮做固化剂，并加入色浆;中介层原料用ψ0.2-0.4mm的碎玻璃，或碎石子，或石英砂均可;复合层采用氧化镁，氯化镁，脲醛树脂为主要基体原料，并填加滑石粉或碳酸钙填料，玻璃纤维增强材料;

b、中介层的制做，在表面层上涂刷与表面层配方相同的料液1-2mm厚，然后迅速撒上中介层原料，每平方米2-4公斤的用量;

c、干燥工艺的温度为60-80℃;

6、一种高强复合玻璃钢及基制备方法，经配料，清模，复合层制做，固化脱模，干燥等工艺过程，其特征在于。

a、表面层采用聚乙烯，或聚氯乙烯塑料型材;中介层原料用碎玻璃，或碎石子，或石英砂均可;复合层采用不饱和聚酯树脂为主要基体原料，并填加固化剂，促进剂和玻璃纤维增强材料;

b、中介层制做，先将碎玻璃，或碎石子，或石英砂等中介层原料加热至150℃～350℃，用喷砂机喷射到表面层塑料的背面，同时用风机吹向制品，中介层物料即被迅速冷却的塑料件粘住。