[發明專利]一種酚醛面板蜂窩夾層復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010763203.1
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111873567A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 朱秀迪;賀靖;孫超明;田謀鋒;牛芳旭;侯鑫;楊曉琳;賈晨輝;劉歸;劉紅影
• 申請（專利權）人: 北京玻鋼院復合材料有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B17/04;B32B27/02;B32B27/40;B32B27/12;B32B27/34;B32B27/38;B32B27/42;B32B3/12;B32B37/10;B32B38/00
• 代理公司: 北京力量專利代理事務所(特殊普通合伙) 11504
• 代理人: 李婷玉

本發明提供一種酚醛面板蜂窩夾層復合材料及其制備方法，酚醛面板蜂窩夾層復合材料包括由下至上依次疊合設置的下蒙皮、下增韌層、下膠膜、蜂窩芯、上膠膜、上增韌層、上蒙皮；上蒙皮和/或下蒙皮為以酚醛樹脂為基體的復合材料蒙皮；上增韌層和/或下增韌層為以環氧樹脂為基體的復合材料層；上膠膜和/或下膠膜為環氧樹脂膠膜。該酚醛面板蜂窩夾層復合材料及其制備方法，在共固化層壓工藝中在酚醛樹脂復合材料蒙皮與蜂窩芯之間設置增韌材料層，通過增韌材料層的設計，有效提高了蜂窩夾層復合材料中酚醛樹脂復合材料蒙皮與蜂窩芯之間的粘接強度，同時還提高了該結構的整體剛度。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，具體涉及一種酚醛面板蜂窩夾層復合材料及其制備方法。

背景技術

蜂窩夾層結構復合材料是指由兩強度較高的復合材料蒙皮中間夾以較輕質的蜂窩夾芯層材料構成的復合材料。蜂窩夾層結構復合材料由于具有輕質、高比強度、高比剛度以及結構的可設計性等優勢，長期以來備受航空、航天等領域的關注，尤其在航空工業中，已經成功的大量應用于飛機的主次承力構件。

目前，蜂窩夾層結構復合材料中，蒙皮層多采用金屬面板、木板、環氧體系玻璃鋼板、塑料板等，其中環氧體系玻璃鋼板、塑料板等阻燃性能差，在某些燒蝕環境下易發生燒蝕破壞，影響產品的正常工作。相比之下，酚醛樹脂復合材料面板耐燒蝕性能好，但酚醛樹脂固化過程中釋放的小分子較多，導致蒙皮層與蜂窩芯之間的粘接性能較差，阻礙的酚醛面板蜂窩夾層復合材料的應用。

中國專利文獻CN106608056B公開了一種酚醛面板蜂窩夾層結構件成型方法，該專利采用熱壓罐工藝，以酚醛樹脂復合材料為內外蒙皮，通過膠膜將已經預固化的蒙皮與蜂窩芯粘接，該技術中，通過在酚醛面板與膠膜之間設置網格狀分布的增強纖維預浸帶增強層，提高蜂窩夾層材料的結構剛度，并通過采用低樹脂含量、低揮發份的酚醛樹脂預浸布分次預成型、預固化的措施，以使蜂窩夾層結構不變形、不脫粘、不鼓包。但該技術中，網格狀分布的增強纖維預浸帶增強層的目的是提高結構剛度；其次，由于酚醛樹脂固有的弱粘接性使蒙皮層間易出現脫粘、鼓包，該文獻中采用的低樹脂含量、低揮發份的酚醛樹脂預浸布分次預成型的方法僅可使酚醛樹脂蒙皮層間不脫粘，但仍無法提高酚醛樹脂蒙皮與蜂窩夾芯層之間的粘接強度。

另外，目前蜂窩夾層結構復合材料的制備，主要有熱壓罐法和模壓成型法，其中，熱壓罐工藝優點在于成型的制品質量好且穩定性高，可成型形狀較復雜的制品，但成本昂貴。層壓成型工藝可成型行政簡單的制品，成本較低，但成型產品的質量與穩定性與熱壓罐相比較差，因為層壓工藝中除了常見的壓力、溫度、時間關鍵特性外，壓機熱板自身的平面度、平行度、溫度均勻性等也直接影響制品的質量。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種酚醛面板蜂窩夾層復合材料及其制備方法，通過在酚醛樹脂復合材料蒙皮與蜂窩芯之間設置增韌材料層，通過增韌材料層的設置有效提高了蜂窩夾層復合材料中酚醛樹脂復合材料蒙皮與蜂窩芯之間的粘接強度，同時還提高了該結構的整體剛度。

為了解決上述問題，本發明的一個方面提供一種酚醛面板蜂窩夾層復合材料，其特征在于：

包括由下至上依次疊合設置的下蒙皮、下增韌層、下膠膜、蜂窩芯、上膠膜、上增韌層、上蒙皮；所述上蒙皮和/或所述下蒙皮為以酚醛樹脂為基體的復合材料蒙皮；所述上增韌層和/或所述下增韌層為以環氧樹脂為基體的復合材料層；所述上膠膜和/或所述下膠膜為環氧樹脂膠膜。

優選地，所述上增韌層和/或所述下增韌層為以非單向的環氧樹脂為基體的復合材料。

優選地，所述上增韌層和/或所述下增韌層的增強材料為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維中的一種或幾種的混合。

優選地，所述上增韌層和/或所述下增韌層中環氧樹脂的含量為30％-50％。

優選地，所述上蒙皮和/或所述下蒙皮中酚醛樹脂的含量為30％-50％。