[发明专利]一种高性能固体浮力材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高性能固体浮力材料及其制备方法，固体浮力材料以重量份数计，包括以下组分：双环戊二烯40～70份、钌卡宾络合物催化剂0.2～5.0份、硅烷偶联剂0.2～5.0份、阻聚剂5～40份和空心玻璃微珠20～60份。本发明提供的固体浮力材料在上述组分的共同作用下具有较低密度、高强度和低吸水率特性，适用于载人潜水器等要求极高的应用场景。

技术领域

本发明属于浮力材料技术领域，尤其涉及一种高性能固体浮力材料及其制备方法。

背景技术

相比于一般的固体浮力材料，应用于载人潜水器的固体浮力材料有着更高的性能和可靠性要求。比如，应用于载人潜水器的固体浮力材料要求其耐压强度是工作水压的1.5倍以上，工作水压下24小时吸水率不大于千分之一；而应用于自治式潜水器或水下机器人的固体浮力材料的耐压强度只需大于工作水压的1.25倍，工作水压下24小时吸水率不大于百分之一。同时，由于载人潜水器的载重更大、空间更有限，所以需要更低密度的固体浮力材料，以在相同的体积下获得更高的浮力、提高载重能力。

传统的固体浮力材料一般由环氧树脂、固化剂和空心玻璃微珠一起搅拌均匀后，加热固化成型。由于环氧树脂粘度较高且空心玻璃微珠性质较脆，在搅拌过程中常常会发生空心玻璃微珠破损的情况，降低了固体浮力材料制品的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高性能固体浮力材料及其制备方法，该固体浮力材料低密度、高强度和低吸水率。

本发明提供了一种高性能固体浮力材料，以重量份数计，包括以下组分：

双环戊二烯40～70份、钌卡宾络合物催化剂0.2～5.0份、硅烷偶联剂0.2～5.0份、阻聚剂5～40份和空心玻璃微珠20～60份。

优选地，所述空心玻璃微珠的直径为5～200微米，真密度为50～800kg/cm³，耐等静压强度为1～250MPa。

优选地，所述硅烷偶联剂选自三甲氧基硅烷和/或四(2-甲氧基乙氧基)硅烷；

所述阻聚剂选自苯乙烯、丙酮和甲醇中的一种或多种。

本发明提供了一种上述技术方案所述高性能固体浮力材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将双环戊二烯、钌卡宾络合物催化剂、硅烷偶联剂和阻聚剂混合，得到混合物；

b)将空心玻璃微珠加入到所述混合物中，搅拌，得到液态的浮力材料；

c)将所述液态的浮力材料振动5min～24h，使物料分为三层，底层为下沉的玻璃微珠，中层为多余的液料和上层为含紧密堆积的完好的玻璃微珠物料；

d1)将分层的物料加热固化，切去底层和中层物料后，得到高性能固体浮力材料；

或d2)将分层的物料中的底层和中层物料排出后，再加热固化，得到高性能固体浮力材料。

优选地，所述振动在模具中进行；

所述模具的底部设有排料口。

优选地，所述加热的温度为60～80℃，加热的时间为6～12h。

优选地，所述固化的温度为115～130℃，固化的时间为2～8h。

本发明提供了一种高性能固体浮力材料，以重量份数计，包括以下组分：双环戊二烯40～70份、钌卡宾络合物催化剂0.2～5.0份、硅烷偶联剂0.2～5.0份、阻聚剂5～40份和空心玻璃微珠20～60份。本发明提供的固体浮力材料在上述组分的共同作用下具有较低密度、高强度和低吸水率特性，适用于载人潜水器等要求极高的应用场景。

附图说明

图1为本发明提供的方法中采用的模具的结构示意图。