[發(fā)明專利]三維立體夾芯承力復(fù)合板的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610073053.1
• 申請(qǐng)日: 2006-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101053961A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳躍;張佐光;李敏;趙彤;王大勇;呂建梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中鐵長(zhǎng)龍新型復(fù)合材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B27D1/06
• 分類(lèi)號(hào): B27D1/06;B27D1/08;B27D5/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有高承力性能且為三維立體夾芯結(jié)構(gòu)的復(fù)合板，及其采用立體編織工藝、真空輔助RTM成型工藝制備復(fù)合板的方法。

背景技術(shù)

復(fù)合板一般由上面板、芯材(放置在上、下面板之間的位置)和下面板組成，其制備方法一般將上面板與芯材與下面板先膠粘在一起，然后采用熱壓成型技術(shù)壓制成所需結(jié)構(gòu)特征的復(fù)合板進(jìn)行成品銷(xiāo)售。采用膠粘、熱壓成型制備得到的復(fù)合板存在著上、下面板與芯材的結(jié)合處易產(chǎn)生分層缺陷。其復(fù)合板的分層結(jié)合處不牢固時(shí)不僅會(huì)使產(chǎn)品的整體強(qiáng)度差，還會(huì)由于存在縫隙會(huì)使產(chǎn)品吸水率增加之后造成芯材隔熱效果的降低；同時(shí)，在環(huán)境溫度較低的狀況下芯材因凍脹使分層結(jié)合處脫開(kāi)。上、下面板由于溫度變化也會(huì)導(dǎo)致復(fù)合板變形等問(wèn)題。

用復(fù)合板作為軌道車(chē)輛的地板或壁板，一旦結(jié)合處發(fā)生分層，在高速運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生摩擦易產(chǎn)生噪音，影響車(chē)廂內(nèi)的視聽(tīng)環(huán)境；用于艦船的地板或壁板，結(jié)合處發(fā)生分層，海水浸入地板或壁板，加大了腐蝕，縮短了艦船的使用周期，同時(shí)也增加了艦船的重量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種制備三維立體夾芯承力復(fù)合板的方法，采用立體編織工藝將與輕質(zhì)芯材接合的兩個(gè)內(nèi)層編織在一起，解決了復(fù)合板易分層的缺陷；采用真空輔助RTM(樹(shù)脂傳遞模塑Resin?Transfer?Moulding)成型工藝將酚醛樹(shù)脂浸入預(yù)成型復(fù)合板內(nèi)，增強(qiáng)了支承結(jié)構(gòu)的纖維束與纖維束之間的剪力，有效地提高了本發(fā)明制備得到的復(fù)合板的承重力。

本發(fā)明的一種三維立體夾芯承力復(fù)合板的制備方法，其有下列制備步驟：

第一步，選取8～40mm厚的輕質(zhì)芯材，并在所述輕質(zhì)芯材的下方鋪上0.1～5.0mm厚的下面板內(nèi)層，在所述輕質(zhì)芯材的上方鋪上0.1～5.0mm厚的上面板內(nèi)層，形成預(yù)編織體；

第二步，采用立體編織工藝在第一步中形成的預(yù)編織體的厚度方向上織入承力柱形成三維立體夾芯結(jié)構(gòu)體；

第三步，在第二步中形成的三維立體夾芯結(jié)構(gòu)體的上方鋪上0.1～5.0mm厚的上面板外層，在三維立體夾芯結(jié)構(gòu)體的下方鋪上0.1～5.0mm厚的下面板外層，形成預(yù)成型體；

第四步，采用真空輔助RTM成型工藝將樹(shù)脂導(dǎo)入第三步中形成的預(yù)成型體內(nèi)，且保持0.05～0.09Mpa的真空度，在20℃～200℃溫度條件下固化0.5～5h，然后經(jīng)打磨、去邊處理，即制得三維立體夾芯承力復(fù)合板。

所述的三維立體夾芯承力復(fù)合板的制備方法中選取的原材料有：輕質(zhì)芯材為酚醛泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫或者交聯(lián)PVC泡沫；所述樹(shù)脂為酚醛樹(shù)脂、不飽和樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或者雙馬樹(shù)脂；上面板內(nèi)層、下面板內(nèi)層、上面板外層和下面板外層為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維或聚酯纖維制成的二維織物或三維織物；承力柱為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維或聚酯纖維的纖維束，承力柱直徑為0.8～10mm，設(shè)有2000～20000個(gè)/m²。

所述的三維立體夾芯承力復(fù)合板的制備方法，其制得的復(fù)合板平壓強(qiáng)度為4.6～15.3MPa，彎曲強(qiáng)度16.8～45.8MPa，沖擊強(qiáng)度大于100KJ/m²。

本發(fā)明制備一種三維立體夾芯承力復(fù)合板的方法的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)采用立體編織工藝成型的承力柱，形成了高抗分層性能及高承力性能的復(fù)合板夾芯材料體系的一部分，有效地阻止了與芯材接合處分層的問(wèn)題；(2)采用真空輔助RTM工藝浸入樹(shù)脂，使得樹(shù)脂浸潤(rùn)均勻，樹(shù)脂含量穩(wěn)定，在密閉空間中完成樹(shù)脂浸潤(rùn)，不會(huì)向大氣散發(fā)有害氣體污染環(huán)境；(3)本發(fā)明提出的制備方法能夠節(jié)約原材料消耗，制備過(guò)程中可以根據(jù)施工要求選取輕質(zhì)芯材的尺寸，該尺寸為本發(fā)明復(fù)合板的主參量，并根據(jù)該主參量分別選取面板內(nèi)層和外層；制備結(jié)束后只需對(duì)復(fù)合板的外部進(jìn)行常規(guī)的打磨、去邊處理即為可供銷(xiāo)售的成品；(4)對(duì)于輕質(zhì)芯材選取酚醛泡沫材料，使本發(fā)明復(fù)合板有效地起到了高阻燃，低煙低毒的特性；(5)承力柱是采用編織工藝與芯材成為一整體結(jié)構(gòu)，其具有了高抗分層特性；(6)樹(shù)脂的浸入有效地提高了本發(fā)明復(fù)合板的防水防腐功能等特性。

附圖說(shuō)明

圖1是采用本發(fā)明方法制備得到的復(fù)合板的剖視圖。

圖中：1.輕質(zhì)芯材??2.上面板內(nèi)層??3.上面板外層??4.下面板內(nèi)層

5.下面板外層??6.承力柱

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明是一種制備三維立體夾芯承力復(fù)合板的方法，有下列制備步驟：