一种玻璃钢填充料的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于玻璃钢用材料技术领域，具体涉及一种玻璃钢填充料。
【背景技术】
[0002] 玻璃钢材料是由玻璃纤维增强材料嵌入已固化的热固性树脂中或被其包裹形成 复合结构的材料。目前市场上生产使用的玻璃钢材料多采用树脂浸润玻璃布材料来成型。 该方法浸润效果好，所制备的玻璃纤维含量高。但由于受玻璃布体积和形状的限制，使其特 别不适应用于诸如管接头、三通管件、弯头管件等不易均匀受压的产品。另外，该方法制备 的玻璃钢材料其耐冲击性能差，且层合面容易发生分层。为了解决上述问题，有研究者将玻 璃纤维切割成玻璃纤维粉，然后将玻璃纤维粉投入到由环氧树脂、增塑剂等组成的混合液 中，再在球磨机中搅拌均匀加入填料、固化剂，由此制备成一种不含玻璃布铺层的玻璃钢材 料。该方法所提供的玻璃钢材料虽然克服了玻璃布本身所导致的缺陷，但由于玻璃纤维被 切割成粉状，因而其纤维本身所特有的物理特性亦被大大削弱。
[0003]玻璃钢材料中添加入不同的填充料可相应降低制品的收缩和热膨胀，改善表面状 态，提高机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性、耐磨性、阻燃性等。但是现有玻璃钢填充料具有 以下缺陷：都为单一或多种填充料混合使用，在使用过程中受配方工艺及原材料本身质量 等多种因素影响，会造成最终产品性能不稳定；因填充料均为化工原料，其特性决定在生产 过程中会产生不必要的化学反应，从而导致产品的不稳定性。
[0004]申请号为200310121493.6的发明专利《玻璃钢温棚温室温舍骨架》中采用滑石粉 作为填充料使用，但是在使用过程中受配方工艺及原材料本身质量等多种因素影响，会造 成最终产品性能不稳定。滑石粉为化工原料，其特性决定在生产过程中会产生不必要的化 学反应，从而导致产品的不稳定性。
[0005]申请号为201410016857.2的发明专利《一种填充助剂的玻璃钢材料及其制备方 法》，其中助剂由下列重量份的原料制成:纳米氧化铝12-14、锆石4-6、云母粉3-4、氮化铝粉 2-3、长石3-5、硼酸锌2-4、氧化锌5-7、碳酸氢铵3-4、氧化二丁基锡2-3、苯乙烯3-5、甲基丙 烯酸正己酯3-4、丁香油2-3;制备方法是将纳米氧化铝、锆石、氮化铝粉、长石放入煅烧炉 中，在550-570°C下煅烧4-5小时，取出，与云母粉、硼酸锌、氧化锌、碳酸氢铵混合，研磨得到 300-400目粉末，然后，再加入苯乙烯、甲基丙烯酸正己酯、丁香油混合，继续研磨40-50分 钟，至充分分散，再加入其它剩余成分，继续研磨30-45分钟后，在1400-1600转/分下搅拌 15-30分钟，即得助剂。该玻璃钢材料中添加了助剂，使材料具有良好的物理性能以及机械 性能，起到补强的作用;材料造价低、强度大、有韧性易于大批量生产，推广应用，适用于制 作各种形状，规格的管道、罐接头、装饰材料、工艺品、防火门窗，从而节约资源。在该玻璃钢 中所填充的助剂几乎均为化工原料，其特性决定在生产过程中会产生不必要的化学反应， 从而导致产品的不稳定性。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决现有玻璃钢填充料在使用过程中受配方工艺及原材料本身质量 等多种因素影响，会造成最终产品性能不稳定;填充料为化工原料，其特性决定在生产过程 中会产生不必要的化学反应，从而导致产品的不稳定性，提供了一种玻璃钢填充料。
[0007]本发明由如下技术方案实现的：一种玻璃钢填充料，其组成原料包括:氧化铝、碳 酸钙、氧化铁、二氧化硅，其中主要元素的物质的量比为A1:Ca:Fe:Si为2-3:4-5:2-3:2-3。
[0008]优选组成原料包括:氧化铝、碳酸钙、氧化铁、二氧化硅，其中主要元素的物质的量 比为Al:Ca:Fe:Si为 2:4:2:2。
[0009] 所述氧化铝、碳酸钙、氧化铁、二氧化硅为废弃矿渣提纯物，粒径为300-2000目。所 制备的玻璃钢填充料为中空毛绒状类球型结构。
[0010] 其制备方法为:废弃矿渣筛选提纯获得纯度为60-90%的氧化铝、碳酸钙、氧化铁、 二氧化硅，然后混合搅拌均匀形成复合粉体，将复合粉体送入反应釜中常压60-80°C保持1-lOmin，然后90~120°C下在50-100r/min搅拌5~40min，最后控制温度在40-50°C反应10-30min，送入烘箱中100-200°C熟化30-40min将其分别粉碎成300-2000目即可。
[0011] 本发明所制备的稳定的玻璃钢填充料为熟料，生产玻璃钢时，不参与玻璃钢制品 的化学生成反应，确保产品质量的稳定性;其结构为中空毛绒状类球型结构，因此只是单纯 的作为填充骨料，更好地与树脂结合，从而提高产品性能，增加了生产的玻璃钢产品的强 度，增进其物理性能，特别是硬度、刚度及冲击强度，有效提高玻璃钢制品的性能，其中刚度 达到20%以上、耐磨性增加3%，其他性能也有不同程度的增加;降低了生产成本，目前玻璃钢 行业所使用的填充料中，氢氧化铝的价格为1100元左右、碳酸钙的价格为600元左右，而本 发明所制备的玻璃钢填充料其成本约为300元。可根据不同的玻璃钢制品，设定不同的规 格。由于使用的原料均为各种废弃矿渣筛选提纯物，因此，给矿渣的处理提供了新的解决途 径，同时有效的保护了环境。
【具体实施方式】
[0012] 实施例1: 一种玻璃钢填充料，其组成原料包括:氧化铝、碳酸钙、氧化铁、二氧化 硅，其中主要元素的物质的量比为Al:Ca:Fe:Si为3:5:3:3。
[0013]所述氧化铝、碳酸钙、氧化铁、二氧化硅为废弃矿渣提纯物，粒径为300目。所制备 的玻璃钢填充料为中空毛绒状类球型结构。其制备方法为:废弃矿渣筛选提纯获得纯度为 60%的氧化铝、碳酸钙、氧化铁、二氧化硅，然后混合搅拌均匀形成复合粉体，将复合粉体送 入反应釜中常压60°C保持lOmin，然后120°C下在50r/min搅拌20min，最后控制温度在40°C 反应30min，送入烘箱中200°C熟化30min将其分别粉碎成300目即可。
[0014]其微观结构为类球型且中空毛绒状，主要作用为:能更好地与树脂结合，从