[發明專利]一種制備熱塑性復合材料飛機機翼翼肋的方法

有效

• 申請號: 201410707055.6
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104494164A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 余木火;朱姝;孫澤玉;徐英凱;楊洋;劉衛平;姜麗萍;袁象愷
• 申請（專利權）人: 東華大學;上海飛機制造有限公司
• 主分類號: B29C70/40
• 分類號: B29C70/40;B29C70/54
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種制備熱塑性復合材料飛機機翼翼肋的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備PPS/CFF熱塑性復合材料

①熔融：將CFF與PPS薄膜或PPS無紡布交替疊層，升溫至320-340℃，使PPS全部熔融；

②浸潤：待PPS全部熔融后對PPS熔體和CFF加壓至0.5-2.1MPa，使PPS熔體對CFF充分浸潤；

③降溫：以40-100℃/min的降溫速率對浸潤了PPS的CFF進行降溫，降溫至240℃-260℃；

④加壓：在240℃-260℃時，加壓至3-7MPa，并在最大壓力值時，保壓5-10min；

⑤冷卻：釋放壓力至常壓，且自然冷卻至室溫，制得所需材料。

(2)模壓成型

將所述步驟(1)所得的PPS/CFF熱塑性復合材料加熱至270-280℃，放入飛機機翼翼肋模具中并進行沖壓，模具溫度為230-250℃，在15-30s內將模具內壓力加至2-8MPa，達到最大壓力后保壓1-4min。

2.如權利要求1所述的一種制備熱塑性復合材料飛機機翼翼肋方法，其特征在于：所述步驟(1)中將CFF與PPS薄膜或PPS無紡布疊層前先對CFF進行表面處理，所述表面處理的步驟為：

(1)將表面改性劑KH-570、SKE-1或SKE-3與溶劑丙酮按質量百分比1％-10％充分混合；

(2)將CFF在N₂氣氛、350-500℃下，經3-5小時進行去漿活化處理；

(3)將經步驟(2)處理的CFF在20-80℃下，至于步驟(1)配置的溶液中，浸泡1-8小時，然后置于70-100℃烘箱中進行干燥處理6-10小時，得到表面處理的CFF。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(1)中CFF與PPS薄膜或PPS無紡布交替疊層共為3～51層，上、下表層為PPS薄膜或PPS無紡布。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(1)中熔融前將CFF與PPS薄膜或PPS無紡布交替疊層放置于模具中。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述步驟(5)中冷卻至室溫后對進行脫模步驟，制得所述PPS/CFF熱塑性復合材料。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述PPS的重均分子量為30000～120000。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：經過步驟(5)得到的PPS/CFF復合材料孔隙率小于2％，沖擊強度可達50-65kJ/m²，拉伸強度可達760-1000MPa。