[发明专利]高压复合气瓶抗树脂开裂用胶液、其制备方法及固化方法

说明书

本发明公开了高压复合气瓶抗树脂开裂用胶液、其制备方法及固化方法，属于高压复合气瓶技术领域。本发明的胶液包括环氧树脂、固化剂、促进剂和消泡剂；固化剂、促进剂、消泡剂的用量分别为环氧树脂质量的60‑95％、0.5‑3％、0.1‑1％。本发明的制备方法为：将环氧树脂加热后，与固化剂按比例加入配胶桶中搅拌均匀，再加入促进剂、消泡剂，搅拌，静置，即得。本发明的固化方法为将形成了复合缠绕层的高压复合气瓶内胆置于固化炉中，程序升温固化胶液。本发明的胶液可操作时间长，自紧水压后气瓶表面无裂纹，不会降低疲劳和爆破强度，不会降低体系玻璃化转变温度，能快速浸润，固化后无气泡，表面透明，不发白。

技术领域

本发明属于高压复合气瓶技术领域，具体涉及高压复合气瓶抗树脂开裂用胶液、其制备方法及固化方法。

背景技术

缠绕气瓶是通过玻璃纤维或碳纤维浸渍胶液后按照一定的线型要求和张力大小控制连续缠绕在内胆上，经过加热固化后成型的。再经过自紧处理，以降低工作压力下的内胆受力，充分发挥纤维的高强性能。

70MPa储氢气瓶的复合层厚度一般30mm以上，复合层越厚的气瓶，缠绕所需的时间就越长，这就要求胶液有较长的可操作时间。

固化过程中由于胶液收缩应力过大，导致气瓶自紧后表面容易产生开裂，如果降低自紧压力势必影响气瓶的疲劳。现有技术中，胶液可操作时间短，常温下，3小时后胶液变粘，有明显的固化现象，自紧水压后易产生裂纹，降低气瓶的爆破和疲劳性能。

此外，现有技术中常常在胶液中添加增韧剂，以降低胶液中环氧树脂的脆性，增大韧性，提高承载强度。但采用添加增韧剂的胶液会降低胶液的玻璃化转变温度(Tg)，使气瓶耐热性能下降，从而影响气瓶爆破强度；并且固化后气瓶颜色改变(比如添加丁腈橡胶增韧剂会改变纤维本身颜色，使气瓶颜色发白)，客户不易接受。

因此，提供一种高压复合气瓶抗树脂开裂用胶液，不仅自紧水压后气瓶表面无裂纹，并且可操作时间长，玻璃化转变温度高，不影响气瓶颜色，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供高压复合气瓶抗树脂开裂用胶液，解决现有技术中胶液可操作时间短，加入增韧剂后降低胶液的玻璃化转变温度、固化后气瓶颜色改变的问题。

本发明的目的之二在于，提供该胶液的制备方法。

本发明的目的之三在于，提供采用该胶液的高压复合气瓶的固化方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的高压复合气瓶抗树脂开裂用胶液，包括环氧树脂、固化剂、促进剂和消泡剂；

其中，固化剂的用量为环氧树脂质量的60-95％，促进剂的用量为环氧树脂质量的0.5-3％，消泡剂的用量为环氧树脂质量的0.1-1％。

本发明的胶液采用环氧树脂、固化剂、促进剂及消泡剂配伍组成，采用本发明胶液浸渍缠绕用纤维，最后所得气瓶表面无裂纹，并且可操作时间长，在常温下即能达24-36小时，有效避免常温下微固化，并且玻璃化转变温度高，气瓶表面颜色为无色透明。

作为优选，本发明的部分实施方案中，固化剂的用量为环氧树脂质量的70-90％，促进剂的用量为环氧树脂质量的0.8-2％，消泡剂的用量为环氧树脂质量的0.2-0.6％。

本发明的部分实施方案中，所述环氧树脂包括双酚A环氧树脂、改性双酚A环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的任意一种或几种；优选地，为双酚A环氧树脂；更优选地，为环氧树脂CYD-128或环氧树脂CYD-127。