摘要
人类对海洋生物、海洋环境及海洋资源的探索活动日益频繁,在人类无法到达的深海中,各种探索活动全是由水下机器人来完成的。水下机器人的发展对浮力材料提出了更高的要求。一方面,要求浮力材料具有更高的机械强度,能够承受深海下的巨大静水压,保持其提供净浮力的特性。另一方面,要求固体浮力材料具有优秀的施工性能,能够按照具体情况很方便地进行施工。高强度浮力材料是采用环氧树脂及其固化剂为基体材料,采用玻璃微珠或陶瓷微珠等作为轻质填料。基体材料与轻质填料混合在一起,通过环氧树脂与固化剂的固化交联工艺将轻质填料包覆其中得到浮力材料。常用的环氧树脂的固化剂有酸酐类、聚酰胺类、芳香胺类等。以液态环氧树脂和酸酐固化剂为基体聚合物,以玻璃空心微珠为轻质填料,通过高温固化工艺可以得到浮力材料,这种材料密度低,强度高,是比较理想的浮力材料。但是环氧树脂和酸酐固化剂的固化反应必须在加热的条件下才能完成。在材料外观比较复杂的情况下使用受到局限。以液态环氧树脂和聚酰胺为基体聚合物,以玻璃空心微珠为轻质填料制得的浮力材料常温下可以固化,能够部分满足现场浇注的需要,但是由于环氧树脂和聚酰胺的固化反应交联密度低,固化产物强度低,所以制得的浮力材料只能适用于浅海,进入深海后会因耐不住巨大的压力而吸水。本实验是以液态环氧树脂和芳香胺为基体聚合物。首先对于芳香胺固化剂进行液化处理,使其在常温下保持液体状态,解决了以往芳香胺固化剂使用条件苛刻的问题,然后使用该处理过的固化剂制作浮力材料。通过比较环氧树脂--改性芳香胺固化剂、环氧树脂--聚酰胺固化剂、环氧树脂--酸酐固化剂三个聚合体系制得的浮力材料的机械性能,证明了制得的固化剂在常温下固化即可得到高强度的浮力材料。
出处
《高科技与产业化》
2008年第12期48-50,共3页
High-Technology & Commercialization
