专利名称：：防撞击弹性材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种用于堤坝防护坡，船闸防撞击的弹性材料及其制备方法。
背景技术：
：水泥混凝土结构特别是堤坝防护坡，船闸的防撞击问题，是国内外工程界十分重视的问题。由于闸门和堤坝被撞击事故并造成巨大经济损失和人员伤亡的事件屡有发生，促使工程技术人员对闸门和堤坝防护坡的防撞击问题的研究不断取得新的进步。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种新的可用于防撞击的弹性材料，在密度和水泥混凝土相近的情况下，该材料能够满足整体刚度和密度相似，提高闸门和堤坝防护坡防撞击试验研究的技术水平。本发明解决其技术问题采用以下的技术方案本发明提供的堤坝、船闸的防护坡防撞击的弹性材料，包含有环氧树脂和多胺类固化剂，以及金属粉、石粉增强粒子。各组分的重量配比是环氧树脂2530，多胺类固化剂丄016,金属粉4245，石粉增强粒子5458。本发明提供的上述堤坝、船闸的防护坡防撞击的弹性材料，其制备方法是在容器中先放入E—51环氧树脂，再加入混合胺类固化剂，充分搅拌均匀后加入铁粉和重质BaS04，并不断搅拌，然后将搅拌均匀的物质倒入模具中进行固化即可。本发明提供的堤坝、船闸的防护坡防撞击的弹性材料，主要是从研制柔性弹性材料为主。柔性弹性材料这种低弯曲模量的材料容易产生较大塑性变形，在制作防撞击弹性材料时，通过树脂基复合材料填加金属粉和无机粒子，调整材料的配方和生产工艺，使密度和弯曲模量均能满足不同几何比尺寸的要求。这种材料易于成型，便于实施，且性能符合要求，为制作带来了方便。本发明提供的弹性材料，材料密度为1.78g/cm32.45g/cm3，弯曲模量为200MPa，阻尼比为0.01，冲击韧性为60KJ/m2，用在水工模型中能满足模型整体刚度相似和密度相似，提高了用于大型水利工程中多项闸门以及堤坝防护坡船闸的撞击试验的水平。若能推广，将会产生巨大的经济效益和社会效益。采用本发明的方法所制备的弹性材料，具有密度适中、低弯曲模量、低阻尼比。所制作的防撞击弹性材料能更有效的避免船在通过船闸时对船闸的冲击和摩擦。图1为本发明材料的弯曲模量随聚醚胺D400固化剂用量的变化曲线由图中曲线可以看出，本发明材料的弯曲模量随着聚醚胺类固化剂用量的增加而逐渐降低，当聚醚胺D400固化剂的用量为14g时，材料的弯曲模量在200MPa左右。图2为本发明材料的冲击韧性随聚醚胺D400固化剂用量的变化曲线由图中曲线可以看出，本发明材料的冲击韧性聚醚胺类固化剂用量的增加而逐渐增加，当聚醚胺D400固化剂的用量为14.2g时，材料的冲击韧性在60KJ/V。具体实施例方式本发明提供的用于船闸和堤坝防护坡防撞击的弹性材料，该材料中包含有环氧树脂和多胺类固化剂，其特征是还包含有金属粉、石粉增强粒子，各组分的重量配比是环氧树脂2530，多胺类固化剂1016，金属粉4245，石粉增强粒子5458。所述环氧树脂可采用双酚A型，E-51或E-44。多胺类固化剂可采用聚醚胺类和二乙烯三胺混合固化剂。金属粉可采用铁粉。石粉增强粒子可采用重质BaS04、氢氧化铝或碳酸钙。根据实际需要，这些组分也可以采用其它类似的原料。本发明还提供了采用以下步骤的方法制备上述的防撞击的弹性模型材料1)在容器中先放入E-51环氧树脂，再向其加入聚醚胺类和二乙烯三胺混合固化剂，充分搅拌均匀，然后加入铁粉和重质BaS04，并不断搅拌，直到混合均匀为止；2)将步骤1中搅拌均匀的物质倒入事先准备好的模具中，然后在室温下固化24小时，即可得到所述的防撞击的弹性材料。下面结合具体实例对本发明作进一步说明，但不限定本发明。实施例1:操作将防撞击材料搅拌均匀后，均匀的涂在船闸的内侧，厚度在2—3cm，24小时固化后即可使用。具体配方如下配方E-51:二乙烯三胺聚醚胺D400:重质BaS04:铁粉=25:0.3:14:56:44。实施例2:操作步骤同实施例l。具体配方如下E-51:一乙烯三胺聚醚胺D400:重质BaS04:铁粉=26:0.4:13:58:45。实施例3:操作步骤同实施例l。具体配方如下E-51:二乙烯三胺聚醚胺D400:重质BaS04:铁粉=27:0.5:12:56:42。实施例4:操作步骤同实施例l。具体配方如下E-51:一-乙烯三胺聚醚胺D400:重质BaS04:铁粉=28:0.8:11:56:43.5。上述实施例中金属粉也可使用铝粉，铜粉等。石粉也可使用碳酸钙粉，氢氧化铝粉等。环氧树脂可使用E-44环氧树脂等。实施例5:操作步骤同实施例l。具体配方如下E-51:二乙烯三胺聚醚胺D400:重质BaS04:铁粉=25:0.2:15.8:54:44。实施例6:操作步骤同实施例l。具体配方如下E-51:一乙烯三胺聚醚胺D400:重质BaS04:铁粉=30:0.2:9.8:54:44。上述实施例中金属粉也可使用铝粉，铜粉等。石粉也可使用碳酸钙粉，氢氧化铝粉等。环氧树脂可使用E-44环氧树脂等。上述实施例中所用材料的情况如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>弯曲强度为2.0MPa，密度为1.78g/cm32.45g/cm3，冲击韧性为60KJ/m2。权利要求1.用于船闸和堤坝防护坡防撞击的弹性材料，该材料中包含有环氧树脂和多胺类固化剂，其特征是还包含有金属粉、石粉增强粒子，各组分的重量配比是环氧树脂25～30，多胺类固化剂10～16，金属粉42～45，石粉增强粒子54～58。2.根据权利要求1所述的制备弹性材料的方法，其特征是环氧树脂采用双酚A型，E-51或E-44。3.根据权利要求1所述的制备弹性材料的方法，其特征是多胺类固化剂采用聚醚胺类和二乙烯三胺混合固化剂。4.根据权利要求1所述的制备弹性材料的方法，其特征是金属粉采用铁粉。5.根据权利要求1所述的制备弹性材料的方法，其特征是石粉增强粒子采用重质BaS04、氢氧化铝或碳酸钙。6.—种制备权利要求1至5中任一权利要求所述的弹性模型材料的方法，其特征是采用以下步骤的方法1)在容器中先放入E-51环氧树脂，再向其加入聚醚胺类和二乙烯三胺混合固化剂，充分搅拌均匀，然后加入铁粉和重质BaS04，并不断搅拌，直到混合均匀为止；2)将步骤1中搅拌均匀的物质倒入事先准备好的模具中，然后固化，得到所述的弹性材料。7.根据权利要求6所述的制备弹性材料的方法，其特征是固化工艺条件是在室温下固化24小时。全文摘要本发明公开了一种防撞击的弹性材料，其主要成分有环氧树脂和多元胺类固化剂，以及金属粉和石粉增强粒子，各组分的重量配比是环氧树脂25～30，多胺类固化剂10～16，金属粉42～45，石粉增强粒子54～58。该弹性材料的制备方法是在容器中先放入E-51环氧树脂，再加入混合胺类固化剂，充分搅拌均匀后加入铁粉和重质BaSO<sub>4</sub>，并不断搅拌，然后将搅拌均匀的物质倒入模具中进行固化即可。该弹性材料具有密度适中、低弯曲模量、低阻尼比、高冲击韧性，提高了闸门和堤坝防护坡撞击防护能力。文档编号C08L63/02GK101173087SQ200710053529公开日2008年5月7日申请日期2007年10月11日优先权日2007年10月11日发明者徐任信,杨小利,杨青海,段华军,翔王,钧王,蔡浩鹏,鲁学林申请人:武汉理工大学