[發明專利]一種氣動傳輸裝置用復合材料耐沖刷流道的制備方法及其制品

在審

• 申請號: 202011179561.4
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112454940A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 謝紹祥;呂保杰;曾智;賈金榮;張亞新
• 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: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29L23/00
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本發明提出了一種氣動傳輸裝置用復合材料耐沖刷流道的制備方法，將玻璃纖維預浸料預制后熱壓成型，再內襯聚氨酯彈性體涂層而制得。本發明設計的結構為：內層采用聚氨酯耐磨彈性體涂層+外層玻璃纖維復合材料。外層玻璃纖維復合材料管壁具有很高的比強度和比剛度，內層聚氨酯涂層具有較好的彈性，且耐磨，采用了聚氨酯彈性體涂層替代內襯陶瓷片，具有更輕的質量，更好的柔韌性，可以進一步提高產品的耐沖刷性能及使用壽命，外層玻璃纖維復合材料采用預浸料預制后熱壓成型，具有更高的強度及更好的層間密實度。本發明具有重量輕、強度高、耐磨效果好及涂層附著力好等優點。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種氣動傳輸裝置用復合材料耐沖刷流道的制備方法及其制品。

背景技術

復合材料作為新型功能、結構材料，具有重量輕、比強度和比模量高、耐疲勞、耐腐蝕及尺寸穩定性好等特點，已廣泛應用于航空領域。在航空發動機等氣動傳輸裝置中，部分零件也使用了輕質復合材料。但是由于吸入的氣流中經常夾入砂塵、冰塊等異物，容易對復合材料流道型面產生沖擊損壞。在現有的技術中，輕質耐沖刷流道通常采用玻璃鋼管內襯陶瓷片的結構，常用于液體介質輸送，但其重量偏大，硬度高，韌性低，受沖擊容易破碎。因此希望有一種更加輕質抗沖刷的制造方法及其制品來解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種氣動傳輸裝置用復合材料耐沖刷流道的制備方法及其制品，主要解決現有復合材料由于表面樹脂脆性大，受砂塵等沖擊容易損壞，同時解決現有技術中由于內襯陶瓷片而導致的重量大、硬度高、韌性差等問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供一種氣動傳輸裝置用復合材料耐沖刷流道的制備方法，將玻璃纖維預浸料預制后熱壓成型，再內襯聚氨酯彈性體涂層而制得。

作為本發明的進一步改進，具體包括以下步驟：

步驟1.模具表面均勻涂打脫模劑后，將預浸料鋪貼在模具表面上，每1-5層打袋，抽真空至-0.095MPa以下預壓實；

步驟2.完成預設層數預浸料鋪貼后，封入真空袋，抽真空至-0.1MPa，關閉真空泵，5min內真空表讀數變化不超過0.01Bar；

步驟3.送入熱壓罐預壓0.3-0.6MPa，在80-100℃穩壓恒溫0.5h后，升溫至120-160℃，保溫保壓1-3h，再降溫至50-60℃，泄壓后出罐、脫模；

步驟4.復合材料坯體修邊后，內表面清洗、打磨或噴砂、再清洗，保證內表面脫模劑清除徹底干凈，得到玻璃鋼；

步驟5.在內表面均勻涂覆一層底涂，用于增強聚氨酯與玻璃鋼表面附著強度，室溫靜置10-30min表干；

步驟6.反復噴涂聚氨酯數遍，直至厚度滿足要求，每完成一遍噴涂后，在50-90℃溫度下固化2-4h，全部完成后，在95-105℃條件下后固化8-16h,使得聚氨酯涂層硬度滿足使用要求；

步驟7.取出制品冷卻到室溫，清理后得到成品。

作為本發明的進一步改進，所述氣動傳輸裝置包括但不限于橢圓、矩形、彎管、圓柱的氣動結構形式。

作為本發明的進一步改進，所述耐沖刷流道的壁厚1-5mm。

作為本發明的進一步改進，所述聚氨酯彈性體涂層厚度為0.2-4mm。

作為本發明的進一步改進，所述預浸料單層厚度為0.07-1.0mm。

作為本發明的進一步改進，所述底涂為膠黏劑，包括但不限于丙烯酸酯膠黏劑、環氧樹脂膠黏劑。

作為本發明的進一步改進，步驟S6中所述聚氨酯涂層硬度滿足的使用要求為邵氏硬度70-95。

作為本發明的進一步改進，所述脫模劑包括但不限于微晶石蠟、聚乙烯蠟、滑石粉、陶土、白黏土。

本發明進一步保護一種上述的制備方法制得的制品。