[发明专利]一种复合材料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种复合材料的制备方法，尤其是一种耐常温或高温浓酸和酸性烟 气腐蚀的复合材料的制备方法。

背景技术：

目前，一般的合成树脂基复合材料如环氧玻璃钢、不饱和聚酯玻璃钢、酚醛玻 璃钢和呋喃玻璃钢以及无机玻璃钢如菱镁玻璃钢等，均不能耐浓酸尤其是高温浓酸 (如100℃的98％硫酸、100℃的97％硝酸)的腐蚀；而浓酸介质下的防腐方法目前主 要还是采用瓷砖衬里、铅板衬里、耐酸砂浆衬里等厚重并且施工困难、造价较高的 方式，或是采用低碳不锈钢、双相不锈钢、钛合金、镍合金等昂贵的合金材料来制 作设备或管道本体或其衬里来达到防腐要求。

发明内容：

本发明目的在于：提供一种制作施工方便、造价低廉，并能耐常温或高温浓酸 和酸性烟气腐蚀的复合材料的制备方法。

本发明为达到该目的所采用的技术方案是：

一种复合材料，其特征在于该复合材料采用特定的纤维作为增强材料，采用特 定的粘接剂、耐酸粉料、改性剂和固化剂组成的胶料作为胶结材料，并经配胶、涂 抹底胶、铺增强层、涂抹面胶、固化养护、酸化处理等工序而成型。其中，涂胶可 以采用摊涂或刮涂、刷涂和喷涂等方式，最好是摊涂或刮涂；铺增强层，对于衬里 施工可以采用手糊成型或喷射成型等方式，对于管道制作可以采用手糊成型、连续 缠绕成型或离心浇铸成型工艺，对于槽罐容器制作可以采用手糊成型、分片模压成 型、分片袋压成型、分片模塑料成型或连续缠绕成型，对于板材制作可以采用手糊 成型、模压成型、模塑料成型、胶料浇铸及注射成型或胶料传递模塑注射成型工艺； 固化可以是常温固化或加温固化。

上述特定的纤维可以是玻璃纤维、陶瓷纤维、石棉纤维、硅酸铝纤维、不锈钢 纤维、碳纤维或石墨纤维以及它们的纱和织物，可以单独使用，也可以配合使用； 而织物厚度可以是0.10～0.56毫米，最好是0.12～0.4毫米。

上述特定的粘接剂采用的是无机高分子R_iO·nSiO₂(其中的R为碱金属例如钠、 钾、锂、钙等)的水溶液，可以单独使用，也可以配合使用。其比重在1.13～1.56， 最好是1.18～1.45，n为2.2～6，最好是2.4～4.8之间，i＝1、2。

上述的耐酸粉料可以采用玻璃粉、空心玻璃微珠、玻璃鳞片或铸石粉、重晶石 粉、石英粉、硅酸铝粉、云母粉、硅石粉、硅藻土、辉绿岩粉、花岗岩粉、耐酸陶 瓷粉、石墨粉、石墨鳞片中的一种或几种匹配使用。其粒度10～400目，最好是40～ 250目，耐酸度≥95％，水分≤0.5％。粘接剂与耐酸粉料的重量比可以是100：0～350， 最好是100：0～260。

上述的固化剂采用缩合磷酸铝、三聚磷酸铝、缩合磷酸锌等聚合磷酸盐或氟硅 酸钠、氟硅酸锌、氟硅酸钙等氟硅酸盐或一氧化铅、氧化铝、氧化锌等金属氧化物 或磷酸铵、磷酸铝、磷酸二氢铝等磷酸盐中的一种，或几种复配使用。

上述的改性剂包括表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠和三聚磷酸钠等0.01～80 ％，塑性剂如膨润土等0.01～55％，触变剂如陶土和气相二氧化硅0.01～50％，增 粘抗渗剂如水溶性环氧树脂、呋喃单体和呋喃树脂0.1～45％。可以单独使用，也 可以配合使用。

配胶时，首先将耐酸粉料与固化剂、固态改性剂干拌均匀，粘接剂与液态改性 剂搅拌均匀，再将拌匀的粉料边均匀加入拌匀的粘接剂中，边机械搅拌均匀。按粉 料与胶液的配比用量不同，可分别制成胶泥和液态的胶液，胶泥和胶液均可用作复 合材料的底胶层和面胶层，液态的胶液用来浸透纤维增强材料糊制增强层。制作或 施工时，在模具或衬里底材上涂底胶层，再在底胶泥层上铺增强层，然后在增强层 上涂面胶层。接着进入固化养护期，室温固化养护可在20℃～30℃时进行6～15天， 最好是30℃～35℃进行3～7天；加温固化可以是35～60℃下保温24小时或70～85 ℃下保温24小时或100～120℃下保温24小时或200～250℃下保温6小时，自然冷却。 其后制作件可以进行脱模作业。最后，制作件和衬里的表面，再进行酸化处理，酸 化处理可以采用硫酸、盐酸、硝酸或磷酸等，常用40％硫酸进行酸化处理，每8～12 小时处理一次，共进行3～4次。酸化处理完毕后即可交付使用。

本发明的益处：