專利名稱：一種壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料背景技術(shù)隨著我國(guó)天然氣汽車行業(yè)的發(fā)展迅速，天然氣汽車用氣瓶需求量也急劇增大。目前國(guó)內(nèi)外使用的壓縮天然氣瓶有兩大類，一類是鋼質(zhì)氣瓶，另一類是復(fù)合材料氣瓶。復(fù)合材料氣瓶可根據(jù)其內(nèi)襯材料及纖維增強(qiáng)的輔層方式分為三種，第一種是金屬內(nèi)襯環(huán)向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶，第二種是金屬內(nèi)襯加外層整體纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶，第三種是塑料內(nèi)襯加外層纖維增強(qiáng)復(fù)合材料氣瓶即全復(fù)合材料瓶。全復(fù)合材料氣瓶因具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗疲勞性能好、減振性好、破損安全性好、耐化學(xué)腐蝕性、成型工藝性能優(yōu)越、熱導(dǎo)率低、線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展前景最好。
以環(huán)氧樹脂為基體用作纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，除具有以上優(yōu)點(diǎn)外，還具有機(jī)械性能更優(yōu)良(彎曲強(qiáng)度可達(dá)200-400mPa)、撓度高，粘接性好、固化收縮率小、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性更好、不易形變等特點(diǎn)。因而在高強(qiáng)度復(fù)合材料領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
但環(huán)氧樹脂用于壓縮天然氣瓶作纖維增強(qiáng)復(fù)合材料仍存在使用過(guò)程中粘度大、浸透性差、常溫下可使時(shí)間短等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于提供一種壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料，使之用于壓縮天然氣瓶作纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在使用過(guò)程中粘度適宜、浸透性好、常溫下可使時(shí)間長(zhǎng)、中溫固化速度快，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
一種壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料由環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑、促進(jìn)劑按如下重量份數(shù)組成環(huán)氧樹脂100份稀釋劑 5～20份固化劑 75～85份促進(jìn)劑 0.4～4份環(huán)氧樹脂采用雙酚A(BPA)、環(huán)氧氯丙烷(ECH)為原料，通過(guò)在制備過(guò)程中加大環(huán)氧氯丙烷的用量，控制ECH/BPA的摩爾比在8以上，得到粘度為7000mPa.s～11000mPa.s環(huán)氧樹脂產(chǎn)品。
稀釋劑有活性與非活性兩種。非活性稀釋劑與樹脂相容性好，但它不鍵合到固化結(jié)構(gòu)中去，與固化物不相容部分在固化過(guò)程會(huì)被揮發(fā)掉?；钚韵♂寗┠苕I合到固化物結(jié)構(gòu)中去，活性稀釋劑又分為單環(huán)氧化合物和雙環(huán)氧化合物兩種，單環(huán)氧化合物雖然稀釋效果好，但會(huì)降低固化物的交聯(lián)密度，降低固化物的性能。為保證稀釋效果好，且盡可能提高固化物性能，本發(fā)明采用單、雙環(huán)氧化合物共混稀釋劑，單環(huán)氧化合物與雙環(huán)氧化合物的重量比為1∶3～1∶5，其中單環(huán)氧化合物選自丁醇縮水甘油醚，雙環(huán)氧化合物選自己二醇縮水甘油醚、乙二醇縮水甘油醚、丙二醇縮水甘油醚中的一種或兩種以上的混合物。
固化劑由甲基四氫苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃溫度下反應(yīng)1小時(shí)～3小時(shí)制得。
酸酐固化環(huán)氧樹脂在有無(wú)促進(jìn)劑存在下反應(yīng)方式不同，反應(yīng)速度、反應(yīng)溫度相差大。選用好的促進(jìn)劑固化效果更加明顯。本發(fā)明采用芐基二甲胺或2-(二甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸鹽作為促進(jìn)劑。
使用該促進(jìn)劑，樹脂基體在室溫到50℃有較長(zhǎng)的使用期，而在80℃以上能較快固化，對(duì)溫度極為敏感，而且使用該促進(jìn)劑，固化物耐熱性能優(yōu)良，有較好的機(jī)械性能。
該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料在常溫下可使時(shí)間長(zhǎng)、粘度低、浸透性好，可方便壓縮天然氣瓶的生產(chǎn)；中溫下可使時(shí)間短，可提高生產(chǎn)效率。
以該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料作玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制得的復(fù)合材料，其力學(xué)性能見(jiàn)表1。
表1 復(fù)合材料力學(xué)性能

具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1、按環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)100份、稀釋劑的重量份數(shù)10份、固化劑的重量份數(shù)80份、促進(jìn)劑的重量份數(shù)1.5份的比例制得壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料；其中環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品粘度為7500mPa.s；稀釋劑為丁醇縮水甘油醚與己二醇縮水甘油醚按重量比為1∶4混合物；固化劑由甲基四氫苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃溫度下反應(yīng)2小時(shí)制得；促進(jìn)劑為芐基二甲胺。
該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料在常溫下可使時(shí)間達(dá)24小時(shí)，中溫下(80℃)在30min內(nèi)快速固化。
以該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料作玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制得的復(fù)合材料，其力學(xué)性能見(jiàn)表2。
表2 復(fù)合材料力學(xué)性能

實(shí)施例2、按環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)100份、稀釋劑的重量份數(shù)5份、固化劑的重量份數(shù)75份、促進(jìn)劑的重量份數(shù)0.5份的比例制得壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料；其中環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品粘度為7000mPa.s；稀釋劑為丁醇縮水甘油醚與丙二醇縮水甘油醚按重量比為1∶3混合物；固化劑由甲基四氫苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃溫度下反應(yīng)2小時(shí)制得；促進(jìn)劑為2-(二甲氨基甲基)苯酚。
該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料在常溫下可使時(shí)間達(dá)28小時(shí)，中溫下(80℃)在35min內(nèi)快速固化。
以該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料作玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制得的復(fù)合材料，其力學(xué)性能見(jiàn)表3。
表3 復(fù)合材料力學(xué)性能

實(shí)施例3、按環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)100份、稀釋劑的重量份數(shù)20份、固化劑的重量份數(shù)85份、促進(jìn)劑的重量份數(shù)3.5份的比例制得壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料；其中環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品粘度為11000mPa.s；稀釋劑為丁醇縮水甘油醚與乙二醇縮水甘油醚按重量比為1∶4混合物；固化劑由甲基四氫苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃溫度下反應(yīng)2小時(shí)制得；促進(jìn)劑為2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸鹽。
該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料在常溫下可使時(shí)間達(dá)30小時(shí)，中溫下(80℃)在40min時(shí)內(nèi)快速固化。
以該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料作玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制得的復(fù)合材料，其力學(xué)性能見(jiàn)表4。
表4 復(fù)合材料力學(xué)性能

權(quán)利要求
1.一種壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料，其特征在于由環(huán)氧樹脂、稀釋劑、固化劑、促進(jìn)劑按如下重量份數(shù)組成環(huán)氧樹脂 100份稀釋劑 5～20份固化劑 75～85份促進(jìn)劑 0.4～4份；其中環(huán)氧樹脂采用雙酚A、環(huán)氧氯丙烷為原料，通過(guò)在制備過(guò)程中加大環(huán)氧氯丙烷的用量，控制環(huán)氧氯丙烷/雙酚A的摩爾比在8以上，產(chǎn)品粘度為7000mPa.s～11000mPa.s；稀釋劑采用單、雙環(huán)氧化合物共混，單環(huán)氧化合物與雙環(huán)氧化合物的重量比為1∶3～1∶5，單環(huán)氧化合物選自丁醇縮水甘油醚，雙環(huán)氧化合物選自己二醇縮水甘油醚、乙二醇縮水甘油醚、丙二醇縮水甘油醚中的一種或兩種以上的混合物；固化劑由甲基四氫苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃溫度下反應(yīng)1小時(shí)～3小時(shí)制得；促進(jìn)劑選自芐基二甲胺或2-(二甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚或2，4，6-三(甲氨基甲基)苯酚的三-2-乙基己酸鹽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料，由環(huán)氧樹脂100份、稀釋劑5～20份、固化劑75～85份、促進(jìn)劑0.4～4份的重量份數(shù)組成；其中環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品粘度為7000mPa.s～11000mPa.s；稀釋劑采用單、雙環(huán)氧化合物共混，單環(huán)氧化合物與雙環(huán)氧化合物的重量比為1∶3～1∶5；固化劑由甲基四氫苯酐和丙二醇按重量比100∶4，在80℃～100℃溫度下反應(yīng)1小時(shí)～3小時(shí)制得；促進(jìn)劑為叔胺鹽。該壓縮天然氣瓶環(huán)氧樹脂專用料具有在常溫下可使時(shí)間長(zhǎng)、粘度低、浸透性好，中溫下可使時(shí)間短等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F17C1/00GK1554701SQ200310121670
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者周健康, 唐光斌, 王麗春, 肖華, 劉岳輝 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)巴陵石油化工有限責(zé)任公司, 中國(guó)石化集團(tuán)巴陵石油化工有限責(zé)任公