[發明專利]一種泡沫鋁夾層結構復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610642875.0
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN106273902B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 晏義伍;曹海琳;翁履謙;趙金華;丁小恒
• 申請（專利權）人: 深圳航天科技創新研究院
• 主分類號: B32B15/14
• 分類號: B32B15/14;B32B15/20;B32B17/02;B32B27/02;B32B27/32;B32B27/34;B32B19/00;B32B9/04;B32B3/08;C08L63/00;C08L77/10;C08L9/02;C08L81/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉

1.一種泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述泡沫鋁夾層結構復合材料包括泡沫鋁芯材、增韌界面層和蒙皮，所述蒙皮位于夾層結構的最外側，所述蒙皮包括已浸漬樹脂的金屬纖維層和無機和或有機纖維預浸料層，所述已浸漬樹脂的金屬纖維層和無機和或有機纖維預浸料層與泡沫鋁芯材、增韌界面層共固化成型；所述增韌界面層位于泡沫鋁芯材和蒙皮之間；所述增韌界面層的材質為環氧樹脂復合材料，所述環氧樹脂復合材料包括的組分及其重量份數為：環氧樹脂基體100份、增韌劑1~30份、稀釋劑5~20份、中空微球10~90份、短切纖維0.5~10份、固化劑3~50份和促進劑0.5~5份，所述環氧樹脂復合材料填充于泡沫鋁芯材表面的孔隙形成增韌界面層。

2.根據權利要求1所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述泡沫鋁芯材為閉孔泡沫鋁，密度為0.1~0.7g/cm³。

3.根據權利要求1所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述環氧樹脂基體為低分子量雙酚A環氧樹脂E54、E51、E44、脂環族環氧樹脂、AG80、TED-85中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述增韌劑為羧基液體丁腈橡膠、聚硫橡膠、液體硅橡膠、聚醚、聚砜、聚酰亞胺、納米碳酸鈣、納米二氧化鈦中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述中空微球為中空SiO₂微球、中空玻璃微球、酚醛樹脂微球和Expancle微球的至少一種。

6.根據權利要求1所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述稀釋劑為丁基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯、1,4-丁二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、丙三醇三縮水甘油醚、苯乙烯氧化物、丁二烯單環氧化物、苯基縮水甘油醚、甲苯基縮水甘油醚中的至少一種；

所述短切纖維為芳綸纖維、尼龍纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、不銹鋼纖維或銅纖維的至少一種；

所述固化劑為二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺、聚酰胺650、間苯二胺、4,4-二氨基二苯砜，4,4-二氨基二苯基甲烷，2-乙基-4-甲基咪唑，雙氰胺、三氟化硼-乙胺絡合物、鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐和均苯四甲酸酐的至少一種；

所述促進劑芐基二甲胺、三苯基膦、有機酸鹽-胺絡合物、2-苯基咪唑啉、硫脲及衍生物、鹵化季銨鹽的至少一種。

7.根據權利要求1~6任意一項所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述蒙皮包括已浸漬樹脂的金屬纖維層和至少一層無機和或有機纖維預浸料層，所述已浸漬樹脂的金屬纖維層位于靠近泡沫鋁芯材及增韌界面的最內層，所述已浸漬樹脂的金屬纖維層和至少一層無機和或有機纖維預浸料層與泡沫鋁芯材及增韌界面層共固化成型。

8.根據權利要求7所述的泡沫鋁夾層結構復合材料，其特征在于：所述無機和或有機纖維預浸料層中的無機和或有機纖維包括玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或超高分子量聚乙烯纖維中至少一種。

9.一種如權利要求1~8任意一項所述的泡沫鋁夾層結構復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將泡沫鋁芯材進行前處理；

步驟S2：將所述環氧樹脂復合材料的各成分按配比混合攪拌均勻，得到配好的樹脂體系；

步驟S3：將配好的樹脂體系分別填充泡沫鋁芯材的上、下表面的孔隙形成增韌界面層；

步驟S4：按蒙皮依次鋪覆在泡沫鋁芯材的上下表面；所述蒙皮包括已浸漬樹脂的金屬纖維層和無機和或有機纖維預浸料層，所述已浸漬樹脂的金屬纖維層位于最內層；

步驟S5：采用模壓或真空袋壓共固化成型，得到所述泡沫鋁夾層結構復合材料。

10.根據權利要求9所述的泡沫鋁夾層結構復合材料的制備方法，其特征在于：步驟S5中，所述模壓共固化工藝為壓力0.05~2MPa，固化時間10min~3h，固化溫度為80~240℃；所述真空袋壓共固化工藝為壓力0.06~0.1MPa，固化時間為10min~3h，固化溫度為80~180℃。