本发明涉及玻璃钢化粪池技术领域，尤其涉及一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法。
背景技术：
化粪池是处理粪便并加以过滤沉淀的设备，其原理是固化物在池底分解，上层的水化物体，进入管道流走，防止了管道堵塞，给固化物体粪便等垃圾有充足的时间水解。玻璃钢化粪池一般指用不饱和聚酯树脂等为基体、玻璃纤维增强材料制作而成的专门用于处理生活污水的设备，相比较传统的混凝土化粪池其具有有效容积大、质量轻、安装快捷方便、光洁度高、密封性好等优点，但由于玻璃纤维和不饱和聚酯树脂之间的界面粘结力力差，制备的玻璃钢化粪池的强度较低，在实际应用推广中尚存在不足。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，制得的玻璃钢化粪池性能优异，强度高。
本发明提出的一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，包括以下步骤：
s1、将玻璃纤维置于由稀盐酸和稀硫酸组成的混酸溶液中，搅拌，恒温水浴加热，反应结束后过滤，超声清洗，干燥，得物料a；
s2、将物料a分散在乙醇溶液中，然后将其加入到正硅酸乙酯的无水乙醇溶液中，恒温水浴加热，搅拌，静置反应，然后在室温下老化，再放入无水乙醇中陈化，干燥，得物料b；
s3、将物料b加入到三甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的混合溶液的正己烷溶液中，浸泡，洗涤，干燥，即得改性玻璃纤维；
s4、将不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、抗老化剂混合，得树脂胶液；
s5、将改性玻璃纤维在树脂胶液中进行浸胶，得到缠绕纤维；
s6、将封头胚体与缠绕纤维结合制成封头，然后将封头、隔板和化粪池筒胚镶嵌在一起制成芯膜；
s7、将缠绕纤维缠绕在芯膜上制成内缠绕层；
s8、将包裹有石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在内缠绕层上，形成夹砂层；
s9、将缠绕纤维缠绕在夹砂层上形成外缠绕层，制成化粪池初型；
s10、将化粪池初型固化、修整，即得。
优选地，s1中，将玻璃纤维置于混酸溶液中，料液比为1：120-150，其中，混酸是由0.2mol/l的稀盐酸和0.2mol/l的稀硫酸按照1-2：1的体积比组成的，搅拌，转速为13-18r/min，在50-60℃下恒温水浴加热2-5h，过滤，用水超声清洗20-40min，得物料a。
优选地，s2中，将物料a分散在70-80％乙醇溶液中配制10-15％的溶液，然后将其加入到0.7-1.5％的正硅酸乙酯的无水乙醇溶液中，其中，物料a和正硅酸乙酯的重量比为10：6-10，恒温水浴加热至50-60℃，搅拌30-40min，静置反应12-18h，然后在室温下老化24-48h，再放入无水乙醇中陈化24-48h，干燥，得物料b。
优选地，s3中，将物料b加入到含2-3％的甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的正己烷溶液中，料液比为1：80-100，浸泡1-3h，用正己烷洗涤，干燥，即得改性玻璃纤维。
优选地，甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的重量百分比为60-80：20-40。
优选地，s4中，不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、抗氧化剂的重量比为100：2-3：3-4：1-2。
优选地，s5中，改性玻璃纤维和树脂胶液的重量比为90-110：100。
优选地，s8中，夹砂布和树脂胶液的重量比为120-140：100。
本发明还提出了一种采用上述方法准备得到的玻璃钢化粪池。
有益效果：本发明提出了一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，是先采用稀盐酸和稀硫酸组成的混酸对玻璃纤维进行刻蚀处理，在玻璃纤维的表面形成一些凹坑，增加其表面粗糙度，然后再采用溶胶-凝胶方法在玻璃纤维表面表面附着一层气凝胶，气凝胶沉积在纤维表面的凹坑或沟槽中，并采用三甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷对气凝胶进行改性，得到表面疏水的气凝胶，虽然经酸刻蚀处理后，玻璃纤维的强度有些许下降，但是将其与不饱和聚酯混合后，不饱和聚酯树脂中的一些分子链段会进入到玻璃纤维表面的二氧化硅气凝胶的孔穴中，起到锚固的作用，且玻璃纤维与不饱和聚酯之间的有效接触面增加，从而改善树脂胶液对玻璃纤维表面的浸润状况，增强两者之间的界面结合力，有效提高玻璃纤维/不饱和聚酯复合材料的力学性能，复合材料的强度有显著提升，此外，二氧化硅气凝胶的引入还提高复合材料的抗菌、抗老化性能；再采用缠绕工艺分别制得内缠绕层、夹砂层和外缠绕层，其中夹砂层的存在降低了生产成本，避免全部采用玻璃纤维缠绕制备化粪池成本过高，且制备的玻璃钢化粪池的强度满足实际要求。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，包括以下步骤：
s1、将玻璃纤维置于混酸溶液中，料液比为1：120，其中，混酸是由0.2mol/l的稀盐酸和0.2mol/l的稀硫酸按照1：1的体积比组成的，搅拌，转速为13r/min，在50℃下恒温水浴加热2h，过滤，用水超声清洗20min，得物料a；
s2、将物料a分散在70％乙醇溶液中配制10％的溶液，然后将其加入到0.7％的正硅酸乙酯的无水乙醇溶液中，其中，物料a和正硅酸乙酯的重量比为10：6，恒温水浴加热至50℃，搅拌30min，静置反应12h，然后在室温下老化24h，再放入无水乙醇中陈化24h，干燥，得物料b；
s3、将物料b加入到含2％的甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的正己烷溶液中，其中，甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的重量百分比为60：40，料液比为1：80，浸泡1h，用正己烷洗涤，干燥，即得改性玻璃纤维；
s4、将不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、抗老化剂按照100：2：4：1的重量比混合，得树脂胶液；
s5、将改性玻璃纤维在树脂胶液中进行浸胶，改性玻璃纤维和树脂胶液的重量比为90：100，得到缠绕纤维；
s6、将封头胚体与缠绕纤维结合制成封头，然后将封头、隔板和化粪池筒胚镶嵌在一起制成芯膜；
s7、将缠绕纤维缠绕在芯膜上制成内缠绕层；
s8、将包裹有石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在内缠绕层上，夹砂布和树脂胶液的重量比为140：100，形成夹砂层；
s9、将缠绕纤维缠绕在夹砂层上形成外缠绕层，制成化粪池初型；
s10、将化粪池初型固化、修整，即得。
实施例2
本发明提出的一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，包括以下步骤：
s1、将玻璃纤维置于混酸溶液中，料液比为1：150，其中，混酸是由0.2mol/l的稀盐酸和0.2mol/l的稀硫酸按照2：1的体积比组成的，搅拌，转速为18r/min，在60℃下恒温水浴加热5h，过滤，用水超声清洗40min，得物料a；
s2、将物料a分散在80％乙醇溶液中配制15％的溶液，然后将其加入到1.5％的正硅酸乙酯的无水乙醇溶液中，其中，物料a和正硅酸乙酯的重量比为10：10，恒温水浴加热至60℃，搅拌40min，静置反应18h，然后在室温下老化48h，再放入无水乙醇中陈化48h，干燥，得物料b；
s3、将物料b加入到含3％的甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的正己烷溶液中，其中，甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的重量百分比为80：20，料液比为1：100，浸泡3h，用正己烷洗涤，干燥，即得改性玻璃纤维；
s4、将不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、抗老化剂按照100：3：3：2的重量比混合，得树脂胶液；
s5、将改性玻璃纤维在树脂胶液中进行浸胶，改性玻璃纤维和树脂胶液的重量比为110：100，得到缠绕纤维；
s6、将封头胚体与缠绕纤维结合制成封头，然后将封头、隔板和化粪池筒胚镶嵌在一起制成芯膜；
s7、将缠绕纤维缠绕在芯膜上制成内缠绕层；
s8、将包裹有石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在内缠绕层上，夹砂布和树脂胶液的重量比为120：100，形成夹砂层；
s9、将缠绕纤维缠绕在夹砂层上形成外缠绕层，制成化粪池初型；
s10、将化粪池初型固化、修整，即得。
实施例3
本发明提出的一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，包括以下步骤：
s1、将玻璃纤维置于混酸溶液中，料液比为1：130，其中，混酸是由0.2mol/l的稀盐酸和0.2mol/l的稀硫酸按照1.4：1的体积比组成的，搅拌，转速为15r/min，在55℃下恒温水浴加热3h，过滤，用水超声清洗30min，得物料a；
s2、将物料a分散在75％乙醇溶液中配制12％的溶液，然后将其加入到1.0％的正硅酸乙酯的无水乙醇溶液中，其中，物料a和正硅酸乙酯的重量比为10：7.5，恒温水浴加热至55℃，搅拌35min，静置反应14h，然后在室温下老化30h，再放入无水乙醇中陈化36h，干燥，得物料b；
s3、将物料b加入到含2.3％的甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的正己烷溶液中，其中，甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的重量百分比为68：32，料液比为1：90，浸泡1.5h，用正己烷洗涤，干燥，即得改性玻璃纤维；
s4、将不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、抗老化剂按照100：2.4：3.3：1.2的重量比混合，得树脂胶液；
s5、将改性玻璃纤维在树脂胶液中进行浸胶，改性玻璃纤维和树脂胶液的重量比为97：100，得到缠绕纤维；
s6、将封头胚体与缠绕纤维结合制成封头，然后将封头、隔板和化粪池筒胚镶嵌在一起制成芯膜；
s7、将缠绕纤维缠绕在芯膜上制成内缠绕层；
s8、将包裹有石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在内缠绕层上，夹砂布和树脂胶液的重量比为128：100，形成夹砂层；
s9、将缠绕纤维缠绕在夹砂层上形成外缠绕层，制成化粪池初型；
s10、将化粪池初型固化、修整，即得。
实施例4
本发明提出的一种高强度玻璃钢化粪池的制备方法，包括以下步骤：
s1、将玻璃纤维置于混酸溶液中，料液比为1：140，其中，混酸是由0.2mol/l的稀盐酸和0.2mol/l的稀硫酸按照1.7：1的体积比组成的，搅拌，转速为16r/min，在55℃下恒温水浴加热4h，过滤，用水超声清洗30min，得物料a；
s2、将物料a分散在75％乙醇溶液中配制14％的溶液，然后将其加入到1.2％的正硅酸乙酯的无水乙醇溶液中，其中，物料a和正硅酸乙酯的重量比为10：8.5，恒温水浴加热至55℃，搅拌35min，静置反应16h，然后在室温下老化42h，再放入无水乙醇中陈化42h，干燥，得物料b；
s3、将物料b加入到含2.6％的甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的正己烷溶液中，其中，甲基氯硅烷和六甲基二硅氧烷的重量百分比为75：25，料液比为1：95，浸泡2.5h，用正己烷洗涤，干燥，即得改性玻璃纤维；
s4、将不饱和聚酯树脂、固化剂、促进剂、抗老化剂按照100：2.7：3.5：1.5的重量比混合，得树脂胶液；
s5、将改性玻璃纤维在树脂胶液中进行浸胶，改性玻璃纤维和树脂胶液的重量比为105：100，得到缠绕纤维；
s6、将封头胚体与缠绕纤维结合制成封头，然后将封头、隔板和化粪池筒胚镶嵌在一起制成芯膜；
s7、将缠绕纤维缠绕在芯膜上制成内缠绕层；
s8、将包裹有石英砂的夹砂布与树脂胶液浸渍后缠绕在内缠绕层上，夹砂布和树脂胶液的重量比为135：100，形成夹砂层；
s9、将缠绕纤维缠绕在夹砂层上形成外缠绕层，制成化粪池初型；
s10、将化粪池初型固化、修整，即得。
对比例
与实施例4相比，区别仅在于制备方法中不含有步骤s1-s3，采用的是未改性玻璃纤维。
对本发明实施例1-4和对比例中制备的玻璃钢化粪池的性能进行检测，结果如表1所示。
表1玻璃钢化粪池的性能检测数据
从表1中可以看出，采用缠绕工艺制备玻璃钢化粪池，本实施例1-4中玻璃钢化粪池的力学性能均明显高于对比例。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。