本发明涉及复合材料制备,尤其是涉及一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法。
背景技术:
1、随着现代工业和建筑领域的持续进步,对材料性能的要求也日益增长。特别是在一些极端或特定环境条件下,如高湿度、腐蚀性气体或液体存在、高温或火焰暴露等,传统的材料往往难以满足长期使用的需求。近年来,新材料领域的技术研发日益活跃,特别是在高性能复合材料的制备方面。这些新材料不仅在基础性能上有所提升,还在多功能性、环保性、可持续性等方面展现出巨大潜力。
2、这些环境要求材料不仅要有出色的防水、防腐和阻燃性能,还需要保证长时间内性能的稳定,即所谓的“长寿命”特性。
3、现有的复合材料制备方法对原料的选择较为单一,导致复合材料性能受限,在混合过程中存在不均匀、温度控制不精确等问题,且在制备过程中难以对生产数据进行掌握和分析,无法确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
技术实现思路
1、为了解决复合材料制备方法对原料的选择较为单一,导致复合材料性能受限,在混合过程中存在不均匀、温度控制不精确的问题,本技术提供一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法。
2、本技术提供的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法采用如下的技术方案:
3、一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,包括以下步骤:
4、s1:准备原料;
5、准备基础树脂、防水剂、防腐剂、阻燃剂和辅助剂;
6、s2:原料预处理;
7、初步确定原料的种类后,采用不同比例进行混合,并制备小试样品;
8、对每个比例的样品进行性能测试,并记录结果;
9、根据测试结果,使用统计方法来确定原料比例对性能有显著影响,并优化出最佳比例;
10、将基础树脂预热至适当温度,以降低其粘度,便于与其他组分混合,将防水剂、防腐剂、阻燃剂和其他添加剂分别进行研磨以及搅拌,以确保其均匀分散;
11、s3:混合与熔融;
12、将预热后的基础树脂与预处理后的防水剂、防腐剂、阻燃剂和辅助剂按比例混合;
13、使用高速搅拌机或双螺杆挤出机进行混合,确保各组分均匀分散;
14、将混合物加热至熔融状态,使其发生交联反应,形成初步的复合材料;
15、安装温度传感器以及速度传感器,实时采集生产数据;
16、s4:成型与固化;
17、将熔融的复合材料通过挤出机进行成型,得到所需形状的产品;
18、将成型后的复合材料进行冷却,使其固化定型;
19、s5:后处理与表面涂覆;
20、对固化后的复合材料进行切割、打磨后处理,以满足尺寸和外观要求;
21、在复合材料表面涂覆一层保护剂,以提高其耐候性、耐磨性和美观度;
22、s6:质量检验与包装;
23、对制备好的复合材料进行质量检验,包括检查外观、测量尺寸、测试物理性能和化学性能;
24、将检验合格的复合材料进行包装,标注产品名称、规格、生产日期信息,便于储存和运输。
25、通过采用上述技术方案,通过研究和实验,优化原料的种类和配比,获取更加优异的组合,并进行预处理,确保各组分能够均匀分散,从而提高复合材料的综合性能,采用高速搅拌机或双螺杆挤出机进行混合,并精确控制加热温度,使混合物达到理想的交联状态,确保复合材料具有优异的物理和化学性能,提高生产效率和降低成本,通过实时监测和控制系统,可以确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
26、具体的,s1中,基础树脂为环氧树脂和聚氨酯,防水剂包括有机硅防水剂和氟碳防水剂,可增强材料的防水性能,防腐剂采用有机锡防腐剂或氮杂环防腐剂,以提高材料的防腐能力,阻燃剂包括无机阻燃剂或有机阻燃剂,使材料具有阻燃特性,辅助剂包括增塑剂、稳定剂和抗氧剂,可调节材料的加工性能和耐久性。
27、通过采用上述技术方案,通过原料选择与配比的优化、混合工艺的改进、成型与固化技术的创新、表面涂覆技术的提升以及智能化和自动化生产方面的改进,可以进一步实现长寿命防水防腐阻燃复合材料制备方法的优化和升级,提高产品的综合性能和市场竞争力。
28、具体的,s2中性能测试包括:
29、防水性能测试:通过测量水接触角和吸水率指标来评估防水性能,吸水率(%)=(湿重-干重)/干重×100%;
30、防腐性能测试:通过加速腐蚀试验来模拟长时间腐蚀环境,并测量腐蚀前后的质量损失或厚度变化;
31、阻燃性能测试:依据ul94阻燃标准进行垂直燃烧试验,测量燃烧速率、滴落物是否引燃棉花指标;
32、拉伸强度测试:依据astm d638标准,使用万能材料试验机测量复合材料的拉伸强度和断裂伸长率;
33、弯曲强度测试:依据astm d790标准,对样品进行四点弯曲测试,计算弯曲强度和模量;
34、老化试验:将样品暴露在紫外线、高温、高湿环境下,模拟长时间使用后的性能变化;
35、化学稳定性测试:将样品浸泡在酸、碱、盐化学溶液中,观察其外观变化和性能损失;
36、热稳定性测试:通过热重分析(tga)以及差示扫描量热法(dsc)来评估材料的热分解温度和热稳定性;
37、电性能测试:测量复合材料的电导率、介电常数、体积电阻率。
38、通过采用上述技术方案,通过实验可以评估不同比例下复合材料的性能,根据实验结果,可以对原料比例进行调整,以获得最佳的综合性能。
39、具体的,s3中,在关键生产环节安装传感器,有助于监控生产过程的实时状态,基于采集到的数据,建立自动化控制系统,通过plc(可编程逻辑控制器)或dcs(分布式控制系统)对生产设备进行精确控制,自动化控制系统能够根据预设的生产工艺参数,自动调节设备运行状态,确保生产过程的稳定性,将采集到的数据和设备状态信息实时传输到监控中心,通过监控软件或scada(监控与数据采集)系统进行可视化展示,当关键参数超出预设范围时,自动触发报警系统,通知操作人员及时处理异常情况,通过定期比对实际生产数据与质量控制标准,及时发现并纠正生产过程中的偏差。
40、通过采用上述技术方案,通过以上措施的实施,可以实现实时监测和控制系统,确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性,这将有助于提高生产效率、降低成本,并增强企业的市场竞争力。
41、具体的,s6中,对生产出的产品进行严格的质量检验,包括外观检查、性能测试,确保产品符合质量标准,并建立产品追溯系统,记录每个批次产品的生产信息、原料来源、检验结果数据,方便对问题产品的追踪和召回。
42、通过采用上述技术方案,采用标准化包装和标注信息,便于产品的储存、运输和追溯。
43、具体的,s2中,统计方法的步骤如下:
44、s1:计算总偏差平方和(sst):sst=ssb+ssw;
45、ssb表示各组均值与总均值之间的偏差平方和,反映了不同处理组之间的差异;
46、ssw表示每个数据点与其所在组的均值之间的偏差平方和,反映了随机误差或组内变异;
47、s2:计算组间偏差平方和(ssb)和组内偏差平方和(ssw):
48、s3:计算均方(ms):均方是偏差平方和除以相应的自由度,组间均方(msb)是ssb除以组间自由度(dfb),组内均方(msw)是ssw除以组内自由度(dfw),即:msb=ssb/dfb,msw=ssw/dfw;
49、s4:计算f值:f值是组间均方与组内均方的比值,即:f=msb/msw;
50、f值越大,表示处理因素对观测变量的影响越显著;
51、s5:显著性检验:根据f值、自由度(dfb和dfw)和显著性水平(α),查找f分布表,判断f值是否显著,如果f值大于临界值,则拒绝原假设,认为不同处理组之间的均值存在显著差异。
52、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
53、(1)本发明的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,通过研究和实验,优化原料的种类和配比,确保各组分能够均匀分散,从而提高复合材料的综合性能,采用高速搅拌机或双螺杆挤出机进行混合,并精确控制加热温度,使混合物达到理想的交联状态,确保复合材料具有优异的物理和化学性能,提高生产效率和降低成本。
54、(2)本发明的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,通过实时监测和控制系统,可以确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性,通过实验可以评估不同比例下复合材料的性能,根据实验结果可以对原料比例进行调整,以获得最佳的综合性能。
1.一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s1中,基础树脂为环氧树脂和聚氨酯。
3.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s1中,防水剂包括有机硅防水剂和氟碳防水剂,可增强材料的防水性能。
4.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s1中,防腐剂采用有机锡防腐剂或氮杂环防腐剂,以提高材料的防腐能力。
5.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s1中,阻燃剂包括无机阻燃剂或有机阻燃剂,使材料具有阻燃特性。
6.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s1中,辅助剂包括增塑剂、稳定剂和抗氧剂,可调节材料的加工性能和耐久性。
7.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s2中性能测试包括:
8.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s3中,在关键生产环节安装传感器,有助于监控生产过程的实时状态,基于采集到的数据,建立自动化控制系统,通过plc(可编程逻辑控制器)或dcs(分布式控制系统)对生产设备进行精确控制,自动化控制系统能够根据预设的生产工艺参数,自动调节设备运行状态,确保生产过程的稳定性,将采集到的数据和设备状态信息实时传输到监控中心,通过监控软件或scada(监控与数据采集)系统进行可视化展示,当关键参数超出预设范围时,自动触发报警系统,通知操作人员及时处理异常情况,通过定期比对实际生产数据与质量控制标准,及时发现并纠正生产过程中的偏差。
9.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s6中,对生产出的产品进行严格的质量检验,包括外观检查、性能测试,确保产品符合质量标准,并建立产品追溯系统,记录每个批次产品的生产信息、原料来源、检验结果数据,方便对问题产品的追踪和召回。
10.根据权利要求1所述的一种长寿命防水防腐阻燃复合材料的制备方法,其特征在于,所述s2中,统计方法的步骤如下: