一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法与流程

文档序号:16927566发布日期:2019-02-22 19:59阅读:232来源:国知局
本发明涉及玻璃钢化粪池
技术领域
,尤其涉及一种耐腐蚀抗开裂的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。玻璃钢化粪池是指以合成树脂为基体、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,但是其强度和耐腐蚀性在实际应用推广中尚存在不足。此外,环氧树脂用作玻璃钢树脂材料时,虽然环氧树脂具有优良的力学性能、黏结性能、电绝缘性能和耐腐蚀性能等优点,但是其固化后存在脆性、断裂韧性差、易开裂等缺点,限制了其应用。技术实现要素:基于
背景技术
存在的技术问题,本发明提出了一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法,制得的玻璃钢的性能优异,强度高,不易开裂,且耐腐蚀性、阻燃性好。本发明提出的一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法,包括以下步骤:s1、将间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯加入到n-甲基吡咯烷酮中,在氮气保护下,搅拌,然后加入3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐,升温,搅拌反应,再升温,搅拌反应,反应结束后冷却,倒入去离子水中,得到白色固体,过滤,洗涤,干燥,得含氟聚亚酰胺;s2、将含氟聚亚酰胺加入到环氧树脂中,加热,搅拌,得改性环氧树脂;s3、向膨润土中加入金属氯化物溶液,调节ph,搅拌反应,离心分离,洗涤,干燥,焙烧活化,然后加入蔗糖水溶液中,搅拌,置于高压釜中进行水热反应,抽滤,洗涤,干燥,得改性膨润土;s4、将改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土混合,搅拌,然后加入邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮,搅拌,注入模具中固化,即得。优选地,s1中,间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐的重量比为5-10:18-24:15-19:2-3;优选地,n-甲基吡咯烷酮的用量为间苯二胺和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯总重量的30-40倍。优选地,s1中,升温至90-100℃,搅拌反应2-3h,然后再升温至160-170℃,搅拌反应4-7h。优选地,s2中,含氟聚亚酰胺的用量为环氧树脂总重量的3-7%。优选地,s2中,加热至60-70℃。优选地,s3中,向膨润土中滴加0.1mol/l的金属氯化物溶液,料液比为1:15-20,调节ph至9-10,搅拌反应2-3h,搅拌转速为600-800r/min;优选地,所述金属氯化物为氯化铝、氯化镁、氯化锌的二种及以上;优选地,为氯化铝和氯化镁按照3-4:2的重量比组成。优选地,s3中,焙烧活化操作如下:室温下经30-40min升温至180-200℃,恒温20-30min,再经40-60min升温至480-500℃,恒温40-60min。优选地,s3中,膨润土焙烧活化后,加入5-7%蔗糖水溶液中,重量比为10-15:100,搅拌,置于高压釜中进行水热反应,反应温度为170-180℃,反应时间为2-4h。优选地,s4中,改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土、邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮的重量比为100:10-17:60-70:17-25:0.5-2:1-3:4-7:3-5:1-3。本发明还提出了一种采用上述制备方法获得的玻璃钢化粪池。有益效果:本发明以耐腐蚀性好的环氧树脂为基体树脂,采用含氟聚亚酰胺对其进行共混改性,其中,含氟聚亚酰胺是以3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐、间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯为原料,以n-甲基吡咯烷酮为溶剂,经两步高温缩聚反应得到酰亚胺化反应完全的含氟聚亚酰胺,该物质具有良好的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性,且表现出高的溶解性,将其与环氧树脂共混,相容性好,在改善环氧树脂韧性的同时,提高环氧树脂的耐腐蚀性和耐低温性,不易开裂;对膨润土改性后将其添加到基材中,改性过程中采用金属氯化物在碱性条件下对其进行处理,可使分散的膨润土单晶片形成柱层状缔合结构,在缔合颗粒之间形成较大的空间,改变其在水中的分散状态及性能,提高膨润土的吸附能力,再经焙烧活化后增大层间距离,然后放入蔗糖溶液中进行水热反应,通过控制蔗糖的浓度及水热反应温度和时间,在膨润土的缔合结构内部生成纳米粒径的碳微球,进而显著增强材料的强度和阻燃性,与竹纤维、玻璃纤维共同作用显著增强玻璃钢材料的强度等力学性能;选用乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚配合对环氧树脂复合材料进行固化,并加入邻苯二甲酸二乙酯和环己酮,固化速度快,制得的玻璃钢的性能优异,强度高,不易开裂,其拉伸强度可达111mpa,冲击强度可达188kj/m2,且耐腐蚀性、阻燃性好。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本发明提出的一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法,包括以下步骤:s1、将间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯加入到n-甲基吡咯烷酮中,在氮气保护下,搅拌,然后加入3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐,升温至90℃,搅拌反应2h,然后再升温至160℃,搅拌反应4h,反应结束后冷却,倒入去离子水中,得到白色固体,过滤,洗涤,干燥,得含氟聚亚酰胺;其中,间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐的重量比为5:24:15:3,n-甲基吡咯烷酮的用量为间苯二胺和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯总重量的30倍;s2、向环氧树脂中加入占其重量3%的含氟聚亚酰胺,混合,加热至60℃,搅拌,得改性环氧树脂;s3、向膨润土中滴加0.1mol/l的金属氯化物溶液,料液比为1:15,其中,金属氯化物为氯化铝、氯化镁按照1:1的重量比组成的,调节ph至9,搅拌反应2h,搅拌转速为600r/min,离心分离,洗涤,干燥,焙烧活化,先在室温下经30min升温至180℃,恒温20min,再经40min升温至480℃,恒温40min,然后加入5%蔗糖水溶液中,重量比为10:100,搅拌,置于高压釜中进行水热反应,反应温度为170℃,反应时间为2h,抽滤,洗涤,干燥,得改性膨润土;s4、将改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土混合,搅拌,然后加入邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮,搅拌,注入模具中固化,即得;其中,改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土、邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮的重量比为100:10:70:17:0.5:3:4:5:1。实施例2本发明提出的一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法,包括以下步骤:s1、将间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯加入到n-甲基吡咯烷酮中,在氮气保护下,搅拌,然后加入3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐,升温至100℃,搅拌反应3h,然后再升温至170℃,搅拌反应7h,反应结束后冷却,倒入去离子水中,得到白色固体,过滤,洗涤,干燥,得含氟聚亚酰胺;其中,间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐的重量比为10:18:19:2,n-甲基吡咯烷酮的用量为间苯二胺和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯总重量的40倍;s2、向环氧树脂中加入占其重量7%的含氟聚亚酰胺,混合,加热至70℃,搅拌,得改性环氧树脂;s3、向膨润土中滴加0.1mol/l的金属氯化物溶液,料液比为1:20,其中,金属氯化物为氯化铝、氯化锌按照1:1的重量比组成的,调节ph至10,搅拌反应3h,搅拌转速为800r/min,离心分离,洗涤,干燥,焙烧活化,先在室温下经40min升温至200℃,恒温30min,再经60min升温至500℃,恒温60min,然后加入7%蔗糖水溶液中,重量比为15:100,搅拌,置于高压釜中进行水热反应,反应温度为180℃,反应时间为4h,抽滤,洗涤,干燥,得改性膨润土;s4、将改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土混合,搅拌,然后加入邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮,搅拌,注入模具中固化,即得;其中,改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土、邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮的重量比为100:17:60:25:2:1:7:3:3。实施例3本发明提出的一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法,包括以下步骤:s1、将间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯加入到n-甲基吡咯烷酮中,在氮气保护下,搅拌,然后加入3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐,升温至95℃,搅拌反应3h,然后再升温至170℃,搅拌反应5h,反应结束后冷却,倒入去离子水中,得到白色固体,过滤,洗涤,干燥,得含氟聚亚酰胺;其中,间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐的重量比为7:22:17:2.3,n-甲基吡咯烷酮的用量为间苯二胺和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯总重量的34倍;s2、向环氧树脂中加入占其重量5%的含氟聚亚酰胺,混合,加热,搅拌,得改性环氧树脂;s3、向膨润土中滴加0.1mol/l的金属氯化物溶液,料液比为1:17,其中,金属氯化物为氯化铝和氯化镁按照4:2的重量比组成,调节ph至10,搅拌反应2h,搅拌转速为700r/min,离心分离,洗涤,干燥,焙烧活化,先在室温下经35min升温至190℃,恒温25min,再经45min升温至490℃,恒温50min,然后加入5.5%蔗糖水溶液中,重量比为12:100,搅拌,置于高压釜中进行水热反应,反应温度为175℃,反应时间为2.5h,抽滤,洗涤,干燥,得改性膨润土;s4、将改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土混合,搅拌,然后加入邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮,搅拌,注入模具中固化,即得;其中,改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土、邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮的重量比为100:14:67:20:0.8:1.5:5.5:4:2。实施例4本发明提出的一种耐腐蚀抗开裂的玻璃钢化粪池的制备方法,包括以下步骤:s1、将间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯加入到n-甲基吡咯烷酮中,在氮气保护下,搅拌,然后加入3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐,升温至95℃,搅拌反应2.5h,然后再升温至165℃,搅拌反应6h,反应结束后冷却,倒入去离子水中,得到白色固体,过滤,洗涤,干燥,得含氟聚亚酰胺;其中,间苯二胺、2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯、3,3',4,4'-苯甲酮四酸二酐、4-苯乙炔苯酐的重量比为9:21:17:2.5,n-甲基吡咯烷酮的用量为间苯二胺和2,2'-双(三氟甲基)-4,4'-二氨基联苯总重量的37倍;s2、向环氧树脂中加入占其重量6%的含氟聚亚酰胺,混合,加热,搅拌,得改性环氧树脂;s3、向膨润土中滴加0.1mol/l的金属氯化物溶液,料液比为1:18,其中,金属氯化物为氯化铝和氯化镁按照3:2的重量比组成,调节ph至9,搅拌反应2.5h,搅拌转速为750r/min,离心分离,洗涤,干燥,焙烧活化,先在室温下经40min升温至190℃,恒温30min,再经50min升温至495℃,恒温50min,然后加入6.5%蔗糖水溶液中,重量比为13:100,搅拌,置于高压釜中进行水热反应,反应温度为175℃,反应时间为3h,抽滤,洗涤,干燥,得改性膨润土;s4、将改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土混合,搅拌,然后加入邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮,搅拌,注入模具中固化,即得;其中,改性环氧树脂、竹纤维、玻璃纤维、改性膨润土、邻苯二甲酸二乙酯、乙烯基三胺、二氨基二苯基甲烷、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚、环己酮的重量比为100:16:65:22:1.2:2.5:2:3.5:2。对本发明实施例1-4中制备的玻璃钢化粪池的性能进行检测,结果如表1所示。检测依据实施例1实施例2实施例3实施例4冲击强度(kj/m2)gb/t1451-2005188190195193拉伸强度(mpa)gb/t1447-2005112111115115弯曲强度(mpa)gb/t1449-2005222225228227从表中可以看出,本发明实施例中制备的玻璃钢的力学性能测试结果优异,强度高,不易开裂。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。当前第1页12
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