[發明專利]一種阻燃輕質結構芯及其制備方法

在審

• 申請號: 201410407607.1
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN105437683A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 楊金;李國鋒;吳宏偉;姜其斌
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/06;B29C69/00;B29C51/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其涉及一種結構芯材及其制備方法。

背景技術

軌道交通正朝著高速、安全、舒適的方向快速發展，新一代列車對內飾件提出了越來越高的要求。輕量化內飾成為包括機車、飛機、船舶、汽車在內的交通運輸工具的重要發展方向。軌道交通迫切需求一種既能滿足內飾件防火、力學性能等要求，又極大減重的復合材料產品。

目前內飾件如頂板、側板、地板、風道等，主要材質為玻璃鋼、竹膠板、鋁蜂窩板等。玻璃鋼和竹膠板密度一般在1000kg/m³以上，重量過大；鋁蜂窩板由于自身力學及綜合性能問題，難以滿足高速軌道交通的要求。而傳統的泡沫結構由于存在性脆、易碎、強度低等缺點，使得其使用也受到了限制。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種結構芯材及其制備方法，本發明提供的結構芯材不僅重量輕、防火而且力學性能好。

本發明提供了一種結構芯材，包括：

蜂窩狀芯材；

填充于蜂窩狀芯材孔格內的纖維增強的熱固性樹脂泡沫；所述纖維增強的熱固性樹脂泡沫由包括熱固性樹脂和纖維的混合物發泡制得。

優選的，所述混合物還包括發泡劑。

優選的，所述混合物還包括固化劑、固化促進劑、阻燃劑、穩定劑和脫模劑中的一種或幾種。

優選的，所述蜂窩狀芯材的材質選自金屬材質和有機材質中的一種；

所述熱固性樹脂選自酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、三聚氰胺樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或幾種；

所述纖維選自凱夫拉纖維、聚酯纖維、碳纖維和玻璃纖維中的一種或幾種。

優選的，所述纖維與所述熱固性樹脂的重量比為10:90～80:20。

本發明提供了一種結構芯材的制備方法，包括：

熱固性樹脂和纖維混合，擠出，得到混合物；

將所述混合物鋪覆蜂窩狀芯材孔格上，熱壓發泡，得到結構芯材。

優選的，所述纖維與所述熱固性樹脂的重量比為10:90～80:20。

優選的，所述纖維長度為4mm～20mm。

優選的，所述擠出為選用雙螺桿擠出機擠出。

優選的，所述熱壓的溫度為120℃～170℃，所述熱壓的時間為10～40min，所述熱壓的壓強為0.4～1Mpa。

與現有技術相比，本發明提供了一種結構芯材，包括：蜂窩狀芯材；填充于蜂窩狀芯材孔格內的纖維增強的熱固性樹脂泡沫；所述纖維增強的熱固性樹脂泡沫由包括熱固性樹脂和纖維的混合物發泡制得。本發明提供的結構芯材由蜂窩狀芯材、熱固性樹脂和纖維制備而成，熱固性樹脂具有很好地阻燃性，使得結構芯材具有阻燃性能，而蜂窩狀芯材、熱固性樹脂和纖維三者的復合結構使得結構芯材不僅重量輕而且力學性能好。實驗結果表明，本發明制備得到的結構芯材壓縮強度1.8MPa以上，密度110～300kg/m³，隔聲量24dB以上，防火等級S4級。

具體實施方式

本發明提供了一種結構芯材，包括：

蜂窩狀芯材；

填充于蜂窩狀芯材孔格內的纖維增強的熱固性樹脂泡沫；所述纖維增強的熱固性樹脂泡沫由包括熱固性樹脂和纖維的混合物發泡制得。

本發明所述的蜂窩狀芯材的材質選自金屬材質和有機材質中的一種，更優選選自鋁質蜂窩和芳綸質蜂窩中的一種。一般選用六邊形蜂窩，也可以根據需要選擇其他形狀。所述蜂窩孔徑優選為3～30mm，更優選為6～25mm；所述蜂窩的壁厚優選為0.05～1mm，更優選為0.1～0.5mm。

本發明所述的結構芯材包括填充于蜂窩狀芯材孔格內的纖維增強的熱固性樹脂泡沫；所述纖維增強的熱固性樹脂泡沫由包括熱固性樹脂和纖維的混合物發泡制得。本發明所述混合物優選包括熱固性樹脂和發泡劑。所述熱固性樹脂優選選自酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、三聚氰胺樹脂和聚氨酯樹脂中的一種或幾種；還可以選擇經過阻燃改性的樹脂；還可以選擇低粘度樹脂；如粘度為300mPs以下的樹脂。本發明所述的發泡劑可以為物理或化學發泡劑，本發明對此并無限定，優選為Ac發泡劑或OBSH發泡劑。所述發泡劑倍率優選為1～10倍，更優選為2～6倍；所述發泡溫度優選為60～200℃，更優選為70℃～160℃。在所述熱固性樹脂組合物中，發泡劑和熱固性樹脂的重量比優選為1:99～40:60，更優選為5:95～30:70，最優選為10:90～25:75。