本发明属于玻璃钢
技术领域：
，特别是一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法。
背景技术：
：玻璃钢材料是由玻璃纤维增强材料嵌入已固化的热固性树脂中或被其包裹形成复合结构的材料。目前市场上生产使用的玻璃钢材料多采用树脂浸润玻璃布材料来成型。该方法浸润效果好，所制备的玻璃纤维含量高。但由于受玻璃布体积和形状的限制，使其特别不适应用于诸如管接头、三通管件、弯头管件等不易均匀受压的产品。另外，制备的玻璃钢材料其耐冲击性能差，且层合面容易发生分层。环氧玻璃钢是由环氧树脂基体和增强材料（纤维及其织物）通过二者之间的界面复合而成的低压成型材料。按其用途大体上可分为：结构复合材料、功能复合材料和通用型复合材料。结构复合材料着重于力学性能的复合、主要用于承力构件并兼具一定的耐热、耐湿等使用性能；功能复合材料着眼于功能性的复合，但也需要有一定的力学性能。然而，现有方法制备的环氧玻璃钢的耐磨性较一般，会由于长时间发生摩擦接触工作时，出现磨损严重的现象发生，极大的降低了材料的性能，缩短了工作寿命。技术实现要素：本发明的目的是提供一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，以解决现有技术中的不足。本发明采用的技术方案如下：一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；对淀粉浆液进行调节ph至10-11，得到碱性淀粉浆液；向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌3-4小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；（2）低温等离子体处理玻璃纤维：首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；a份与b份质量比为3：1；（3）微波处理蒙脱土：向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理30-40min，即得；（4）玻璃钢制备：将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌40-45min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合3-4min，注模，固化成型，即得。所述淀粉与水混合质量比为1:5-7；所述淀粉为木薯淀粉。所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为60-67:6-8:3-3.8。所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。所述微波功率为500w。所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：68-72:3-3.5:12-18:5-6:3-3.8：16-18。所述固化剂为三氟化硼。本发明通过对玻璃纤维进行处理，并以其粉料与未粉料进行协同添加使用，能够有效的提高基体与玻纤间优良的界面结合力得以很好分散，使性能优异的玻纤承担了大部分应力，从而大大提高了环氧玻璃钢的拉伸强度。但是，如果玻璃纤维过量添加会导致其与树脂基体分散不均匀，不能良好地浸润，造成应力分布不均匀，当受力时首先产生应力集中点，从而使其拉伸强度降低。本发明通过对蒙脱土进行处理，能够进一步的改善其界面吸附作用，不仅能够更好的均匀的分散在树脂基体中，同时，还能够结合混合玻璃纤维组分，从而能够更好的改善环氧玻璃钢的力学性能，通过引入经过处理的蒙脱土，能够填补玻璃纤维与基体树脂间的间隙，从而促使环氧树脂复合材料组织结构更加致密，进一步的改善了环氧玻璃钢的耐磨性。有益效果：本发明方法制备制备的环氧玻璃钢具有优异的拉伸强度，本发明通过对玻璃纤维进行处理，同时，进行分成两份不同状态的组合，进一步的改善了环氧玻璃钢的拉伸性能。本发明方法制备环氧玻璃钢具有优异的耐磨性能，本发明通过采用制备的混合玻璃纤维与微波处理蒙脱土的协同促进作用，在环氧树脂玻璃钢体系中均匀分散，能够相互促进，提高组织结构的致密性，大幅度的提高了环氧玻璃钢的耐磨性能。具体实施方式一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；对淀粉浆液进行调节ph至10-11，得到碱性淀粉浆液；向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌3-4小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；（2）低温等离子体处理玻璃纤维：首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；a份与b份质量比为3：1；（3）微波处理蒙脱土：向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理30-40min，即得；（4）玻璃钢制备：将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌40-45min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合3-4min，注模，固化成型，即得。所述淀粉与水混合质量比为1:5-7；所述淀粉为木薯淀粉。所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为60-67:6-8:3-3.8。所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。所述微波功率为500w。所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：68-72:3-3.5:12-18:5-6:3-3.8：16-18。所述固化剂为三氟化硼。下面将结合本发明实施例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。实施例1一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；对淀粉浆液进行调节ph至10，得到碱性淀粉浆液；向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌3小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；（2）低温等离子体处理玻璃纤维：首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；a份与b份质量比为3：1；（3）微波处理蒙脱土：向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理30min，即得；（4）玻璃钢制备：将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌40min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合3min，注模，固化成型，即得。所述淀粉与水混合质量比为1:5；所述淀粉为木薯淀粉。所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为60:6:3。所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。所述微波功率为500w。所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：68:3:12:5:3：16。所述固化剂为三氟化硼。实施例2一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；对淀粉浆液进行调节ph至11，得到碱性淀粉浆液；向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌4小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；（2）低温等离子体处理玻璃纤维：首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；a份与b份质量比为3：1；（3）微波处理蒙脱土：向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理40min，即得；（4）玻璃钢制备：将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌45min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合4min，注模，固化成型，即得。所述淀粉与水混合质量比为1:7；所述淀粉为木薯淀粉。所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为67:8:3.8。所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。所述微波功率为500w。所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：72:3.5:18:6:3.8：18。所述固化剂为三氟化硼。实施例3一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；对淀粉浆液进行调节ph至10.3，得到碱性淀粉浆液；向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌3.8小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；（2）低温等离子体处理玻璃纤维：首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；a份与b份质量比为3：1；（3）微波处理蒙脱土：向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理35min，即得；（4）玻璃钢制备：将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌42min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合32min，注模，固化成型，即得。所述淀粉与水混合质量比为1:6；所述淀粉为木薯淀粉。所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为65:7:3.6。所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。所述微波功率为500w。所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：69:3.2:14:5-6:31：17。所述固化剂为三氟化硼。实施例4一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；对淀粉浆液进行调节ph至10.5，得到碱性淀粉浆液；向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌3.2小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；（2）低温等离子体处理玻璃纤维：首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；a份与b份质量比为3：1；（3）微波处理蒙脱土：向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理36min，即得；（4）玻璃钢制备：将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌42min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合3.5min，注模，固化成型，即得。所述淀粉与水混合质量比为1:6；所述淀粉为木薯淀粉。所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为63:7:3.5。所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。所述微波功率为500w。所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：70.2:3.1:15:5.4:3.3：16.8。所述固化剂为三氟化硼。试验拉伸强度：按τ=f/（b·l），其中：f为试样剪切破坏的最大负荷，b为试样搭接面宽度，l为试样搭接面长度；（每组实验5次，取平均值）；表1拉伸强度mpa实施例123.27实施例223.04实施例323.98实施例424.37对比例121.21对比例1：与实施例1区别为：将混合玻璃纤维替换为等量的未处理的玻璃纤维；由表1可以看出，本发明方法制备制备的环氧玻璃钢具有优异的拉伸强度，本发明通过对玻璃纤维进行处理，同时，进行分成两份不同状态的组合，进一步的改善了环氧玻璃钢的拉伸性能。耐磨性能测试：在ht-1000高温摩擦磨损试验机上将20mm×20mm×4mm的样品在载重1000g，转速5600r/min的条件下进行测试，记录质量损失，计算出质量损失百分比；表2质量损失百分比实施例10.0406实施例20.0413实施例30.0399实施例40.0392对比例10.0615对比例20.0522对比例1：与实施例1区别为：将混合玻璃纤维替换为等量的未处理的玻璃纤维；对比例2：与实施例1区别为不添加微波处理蒙脱土；由表2可以看出，本发明方法制备环氧玻璃钢具有优异的耐磨性能，本发明通过采用制备的混合玻璃纤维与微波处理蒙脱土的协同促进作用，在环氧树脂玻璃钢体系中均匀分散，能够相互促进，提高组织结构的致密性，大幅度的提高了环氧玻璃钢的耐磨性能。耐腐蚀性能测试：室温下，采用失重法。分别将等量实施例与对比例样品置于浓度为20%的硫酸溶液中，1.5个月后测其质量损失；表3质量损失率%实施例10.0804实施例20.0815实施例30.0780实施例40.0722对比例30.0984对比例2：与实施例1区别为将微波处理蒙脱土替换为等量的未处理的蒙脱土；由表3可以看出，本发明方法制备的环氧玻璃钢具有优异的耐腐蚀性能，尤其是在室外使用，能够更好的抵御腐蚀，延长其工作寿命。以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。当前第1页1 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技术特征：1.一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）淀粉复合处理；
将淀粉添加到水中，高速打浆处理，得到淀粉浆液；
对淀粉浆液进行调节ph至10-11，得到碱性淀粉浆液；
向碱性淀粉浆液中添加2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵，然后以1800r/min转速搅拌3-4小时，再静置1小时，然后进行冷冻干燥，水洗至中性，再进行烘干至恒重，即得复合淀粉；
（2）低温等离子体处理玻璃纤维：
首先，采用酸溶液对玻璃纤维进行表面刻蚀处理，然后再对玻璃纤维进行低温等离子处理，得到处理玻璃纤维，然后将处理玻璃纤维分成ab两份，a份进行粉碎，过250目筛，得到玻璃纤维粉，再与b份处理玻璃纤维进行混合，得到混合玻璃纤维；
（3）微波处理蒙脱土：
向蒙脱土中添加十二烷基三甲基溴化铵溶液，搅拌均匀后，再进行微波处理30-40min，即得；
（4）玻璃钢制备：
将环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉依次添加到搅拌机中，高速搅拌40-45min，然后添加正丁基缩水甘油醚，再进行捏合3-4min，注模，固化成型，即得。
2.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述淀粉与水混合质量比为1:5-7；
所述淀粉为木薯淀粉。
3.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述淀粉浆液进行调节ph采用质量分数为5%的氢氧化钠溶液进行调节；
所述碱性淀粉浆液、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、聚磷酸铵混合质量比为60-67:6-8:3-3.8。
4.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述酸溶液为质量分数为3.2%的硝酸溶液；
所述硝酸溶液与玻璃纤维混合质量比为15:1。
5.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述低温等离子处理工艺参数为：放电功率为225w、放电时间为5min、气压为20pa。
6.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述蒙脱土、十二烷基三甲基溴化铵溶液混合质量比为：250g：550ml；
所述十二烷基三甲基溴化铵溶液质量分数为3.8%。
7.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述微波功率为500w。
8.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述环氧树脂、固化剂、微波处理蒙脱土、混合玻璃纤维、复合淀粉、正丁基缩水甘油醚重量份比为：68-72:3-3.5:12-18:5-6:3-3.8：16-18。
9.根据权利要求1所述的一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法，其特征在于：所述固化剂为三氟化硼。
技术总结本发明公开了一种改善环氧玻璃钢耐磨性能的方法；涉及玻璃钢技术领域，包括以下步骤：（1）淀粉复合处理；（2）低温等离子体处理玻璃纤维；（3）微波处理蒙脱土；（4）玻璃钢制备；本发明方法制备制备的环氧玻璃钢具有优异的拉伸强度，本发明通过对玻璃纤维进行处理，同时，进行分成两份不同状态的组合，进一步的改善了环氧玻璃钢的拉伸性能。
技术研发人员：刘佳兵
受保护的技术使用者：安徽实力环保科技有限公司
技术研发日：2020.11.28
技术公布日：2021.03.12
