[发明专利]一种固体浮力材料及其制造方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种固体浮力材料及其制造方法。本发明提供的固体浮力材料由原料在真空辅助下制成；以质量百分数计，所述原料包括：烷基苯乙烯55～85％；空心玻璃微珠10～40％；交联剂0.5～10％；引发剂0.1～5％；促进剂0.01～1％。本发明提供的固体浮力材料由烷基苯乙烯、引发剂、促进剂和空心玻璃微珠在真空辅助下制成，实验结果表明：相比于由环氧树脂和空心玻璃微珠搅拌混合后固化制成的传统固体浮力材料，本发明提供的固体浮力材料在相同水深规格下的密度更低，吸水率更小。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种固体浮力材料及其制造方法。

背景技术

固体浮力材料广泛应用于深海工程，为深水钻井设备、采油设备、海洋管缆、水下机械等提供浮力，是高端海洋装备的关键部件。固体浮力材料的工作环境恶劣，需要其在很高的水压作用下长期保持其工作性能和可靠性，所以要求其吸水率低、耐压强度好。同时，更低的密度可以使一定体积的固体浮力材料提供更大的净浮力，具有较高的实用价值。

传统的固体浮力材料一般由环氧树脂和空心玻璃微珠经搅拌混合后固化成形，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，导致搅拌后的材料密度高、粘度大，且制成的成品工作性能不理想(如，吸水率大)且质量不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种固体浮力材料及其制造方法，本发明提供的固体浮力材料密度低、吸水率小，可靠性高。

本发明提供了一种固体浮力材料，由原料在真空辅助下制成；以质量百分数计，所述原料包括：

优选的，所述烷基苯乙烯包括叔丁基苯乙烯和/或甲基苯乙烯。

优选的，所述空心玻璃微珠的D50粒径为5～200μm；所述空心玻璃微珠的真密度为50～800kg/m³。

优选的，所述交联剂包括三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

优选的，所述引发剂包括过氧化甲乙酮和/或过氧化苯甲酰。

优选的，所述促进剂包括环烷酸钴和/或二甲基苯胺。

本发明提供了一种上述技术方案所述固体浮力材料的制造方法，包括以下步骤：

将空心玻璃微珠装填到模具内，然后将含有烷基苯乙烯、交联剂、引发剂和促进剂的混合料液从空心玻璃微珠的上方加入到所述模具内，之后对所述模具的底部抽真空使所述混合料液在重力和大气压的共同作用下均匀地渗入并填充空心玻璃微珠间的间隙，最后加热固化，得到固体浮力材料。

优选的，加入所述混合料液之前，振动所述模具使所述空心玻璃微珠在模具内填实。

优选的，在对模具底部抽真空的过程中，从所述模具的顶部向模具内注入压缩气体。

优选的，所述加热固化的温度为50～120℃；所述加热固化的时间为0.5～24h。