[发明专利]深海固体浮力材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新材料及其制备方法，尤其是一种用于为海洋石油开采隔水管、水下潜器、深海勘探和水面浮标等深水设备提供浮力的高强度、高抗冲固体浮力材料及制备方法；尤其是适合1000-10000米的海底任务的高强度、抗冲击的深海固体浮力材料。

背景技术

近年来世界上许多国家对深海浮力材料开展了广泛的研究工作，研制的高强度浮力材料广泛应用于民用、商业及军事领域。现已应用在水下浮体、水下采矿机、海底地震仪、深潜器、国家“863”海洋信息实时传输潜标、海底电缆、海洋石油管道、海洋工程设备运载平台、海洋渔业设施的应用。随着海洋技术的发展．深海资源探测开发的需求，固体浮力材料的应用前景极为广阔。但是，目前市售的固体浮力材料抗冲击性能不高，在搬运、使用过程中受到碰撞和冲击时容易容易损坏，因此，研究一种抗冲击性能高的深海固体浮力材料及其制备方法，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种抗冲击性能高的深海固体浮力材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

深海固体浮力材料，其组成物的份数为：环氧树脂80-100份，固化剂80-100份，活性增韧剂3-8份，空心玻璃微珠60-80份，液体端羧基丁腈橡胶5-8份，阻燃剂2-5份，偶联剂3-8份。深海固体浮力材料的制备方法的工艺步骤为：①首先规定份数的环氧树脂、固化剂、活性增韧剂、阻燃剂、液体端羧基丁腈橡胶和偶联剂混合搅拌，②然后将规定份数的空心玻璃微珠分步、逐次加入，缓慢搅拌使之混合均匀，③再将上述混合好的原料放入所需成型的磨具中，加压、预固化2-4小时、脱模，放置4-6小时后放入80℃烘箱进行后处理，④最后是产品质量检验，深水固体浮力材料密度0.42-0.45 g/cm³、吸水率不大于3%、抗压强度达到Im30K，210MPa为合格产品。

作为本发明的一种优选方案，其组成物的份数为：环氧树脂85-95份，固化剂85-95份，活性增韧剂4-7份，空心玻璃微珠65-75份，液体端羧基丁腈橡胶6-7份，阻燃剂3-4份，偶联剂3-8份。

作为本发明的一种优选方案，其组成物的份数为：环氧树脂90份，固化剂90份，活性增韧剂5-6份，空心玻璃微珠70份，液体端羧基丁腈橡胶6-7份，阻燃剂3-4份，偶联剂3-8份。

本发明所述的环氧树脂为甘油环氧树脂和溴化环氧树脂；所述的固化剂为T-31多元胺固化剂；所述的活性增韧剂为2-十七烷基咪唑或2-苯基-4-甲基咪唑；所述的空心玻璃微珠为抗压强度大于30MPa、粒径 55-65um、密度 0.23-0.45g/cm³的空心玻璃微珠；所述的阻燃剂为杂环类磷氮系无卤阻燃剂；所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH570。

与现有技术相比，由于在材料配方中加入液体端羧基丁腈橡可以改善玻璃微珠与环氧树脂基体间的结合性，增强材料的抗冲击强度；以及采用散热快速、均匀的全金属材质成型磨具，因此，本发明的深水固体浮力材料密度0.42-0.45 g/cm³、吸水率不大于3%、抗压强度达到Im30K，210MPa。

具体实施方式

深海固体浮力材料，其组成物的份数为：环氧树脂 80-100份，固化剂80-100份，活性增韧剂3-8份，空心玻璃微珠60-80份，液体端羧基丁腈橡胶5-8份，阻燃剂2-5份，偶联剂3-8份。其工艺步骤为：①首先规定份数的环氧树脂、固化剂、活性增韧剂、阻燃剂、液体端羧基丁腈橡胶和偶联剂混合搅拌，②然后将规定份数的空心玻璃微珠分步、逐次加入，缓慢搅拌使之混合均匀，③再将上述混合好的原料放入所需成型的磨具中，加压、预固化2-4小时、脱模，放置4-6小时后放入80℃烘箱进行后处理，④最后是产品质量检验，深水固体浮力材料密度0.42-0.45 g/cm³、吸水率不大于3%、抗压强度达到Im30K，210MPa为合格产品。

实施例1

甘油环氧树脂100份，T-31多元胺固化剂100份，2-十七烷基咪唑8份，抗压强度大于30MPa、粒径 55-65um、密度 0.23-0.45g/cm³的空心玻璃微珠80份，液体端羧基丁腈橡胶8份，杂环类磷氮系无卤阻燃剂5份，硅烷偶联剂KH570 8份。

实施例2