[發明專利]一種橡膠-玻璃鋼復合材料制品的成型方法及其制品

有效

• 申請號: 202011326997.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112571831B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 賀湘偉
• 申請（專利權）人: 湖南中車弘輝科技有限公司
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/48;B29B11/00;B63B5/24;F16F3/093;B32B25/08;B32B27/20;B32B7/12;B32B33/00;B29L31/30;B29L9/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 郭蓓霏

本發明公開了一種橡膠?玻璃鋼復合材料制品的成型方法，采用先熱硫化一體成型一層薄玻璃鋼外殼，在玻璃鋼外殼表面再成型剩余玻璃鋼部分的分段成型工藝，避免了橡膠?玻璃鋼復合材料制品制備過程中熱粘工藝而導致的無法排余膠和排氣的問題，適用于制備密封型復合材料制品和大尺寸夾心型復合材料制品，具有成型工藝簡單，保留了熱粘接優異特性的優點，易于工程化應用。還公開了該成型方法制備得到的橡膠?玻璃鋼復合材料制品，橡膠與玻璃鋼材料之間粘接形式為熱粘，界面層粘接強度高且制品內部無氣泡缺陷，比采用冷粘工藝制備的橡膠?玻璃鋼復合材料制品界面性能優異。

技術領域

本發明屬于高分子材料成型工藝領域，尤其涉及一種橡膠-玻璃鋼復合材料制品的成型方法及其橡膠-玻璃鋼復合材料制品。

背景技術

玻璃鋼材料是一種采用纖維材料(玻纖、碳纖、硼纖等)與樹脂(酚醛樹脂、環氧樹脂及聚酯樹脂)復合而成的一種高分子復合材料，具有比強度高、防腐、成型工藝簡單、使用壽命長等諸多優點，但其韌性差、無減震功能、透聲性能不足；橡膠材料根據需要可賦予減振、阻尼、高回彈、吸聲、透聲等性能，但其剛度和強度較玻璃鋼低1～2個數量級，因此常常將橡膠與玻璃鋼材料復合制備減振墊、隔音板、水下聲學復合材料制品等。然而橡膠與玻璃鋼材料屬于兩種不同材質，在橡膠-玻璃鋼復合材料制品使用過程中往往在其兩項材料界面處發生破壞而失效，為此在橡膠-玻璃鋼成型過程中往往在兩相交接處的玻璃鋼表明涂覆交聯劑，已增大兩種材料的附著力。

目前常用的膠黏劑分為冷粘和熱粘兩種，一般冷粘工藝橡膠-玻璃鋼之間粘接強度僅有2MPa左右，且脆性大、不耐沖擊；而熱粘工藝能達到5MPa以上，即使發生橡膠-玻璃鋼之間開裂，一般情況只會橡膠斷裂或玻璃鋼撕裂。熱粘工藝發生在熱硫化成型階段，高壓下膠黏劑易滲透到玻璃鋼和橡膠表面而具有更好機械嚙合和物理吸附作用，同時膠黏劑與玻璃鋼、橡膠高溫下可同時發生化學反應，而產生化學鍵作用，因此熱粘接工藝具有巨大的優勢。

然而對于中間為橡膠、四周為玻璃鋼材料密封的復合材料，如果采用熱硫化一體成型時，硫化過程中橡膠混煉膠多余膠料無法從封閉的玻璃鋼骨架中溢出來，同時也無法排氣；另外對于大尺寸的中間為橡膠、上下為玻璃鋼材料的復合材料，無論是采用模壓或是熱硫化罐一體成型時，雖然多余的膠料可以從四周溢出，但是膠料中的氣泡因玻璃鋼面積太大，而無法排除干凈，致使制得的橡膠-玻璃鋼復合材料制品內部往往存在著氣泡缺陷。因此，需要開發一種可以避免上述硫化成型過程中無法排余膠和排氣的新工藝。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種橡膠-玻璃鋼復合材料制品的成型方法，以克服橡膠-玻璃鋼復合材料制品制備過程中采用性能優異的熱粘工藝而導致的無法排余膠和排氣的問題，且制備工藝簡單，粘接性能優異，制品內部無缺陷。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種所述的橡膠-玻璃鋼復合材料制品的成型方法，包括如下步驟：

(1)預制兩塊玻璃鋼骨架材料；

(2)分別在所述步驟(1)后得到的兩塊玻璃鋼骨架材料上將要復合橡膠的一面涂覆熱粘膠黏劑，然后將兩塊玻璃鋼骨架材料與橡膠以夾心組合形式進行熱硫化一體成型，得到預成型體；

(3)采用真空灌注或傳遞模塑法將所述步驟(2)的預成型體進一步加工成橡膠-玻璃鋼復合材料制品。

本發明的成型方法，先將兩塊玻璃鋼骨架材料與橡膠以夾心組合形式先熱硫化一體成型一層薄玻璃鋼外殼，然后在玻璃鋼外殼表面再成型剩余玻璃鋼部分，這種方式使得預成型體上與上下玻璃鋼表面垂直的側面存在非承力、受力薄弱區域，此區域主要作為一次成型模具的分型面，在玻璃鋼骨架材料與橡膠熱硫化一體成型過程中可以排除多余混煉膠以及排氣。