CN102199333A - 酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法。其特点是，首先完成酚醛树脂的制备；随后将蜂窝浸渍在酚醛树脂中，制得开孔酚醛蜂窝芯材；再将一定规格的纤维织物在酚醛树脂中浸润并固化，获取表面增强材料；最后，通过模压成型工艺，将开孔蜂窝芯材与表面增强材料复合，制得成品。采用本发明制得的材料质轻、阻燃性好、强度高、耐腐蚀能力强、易成型，从而可将该材料广泛用于航空、舰船及轨道交通设施制造等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料的制造方法，尤其涉及一种酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法。
背景技术
众所周知，酚醛树脂具有耐烧蚀、阻燃、低发烟量、耐高温等优点。但是，由于酚醛树脂材料本身存在强度等问题，使得其在使用上受到一定限制。传统不饱和聚酯材料虽然强度高，但防火性能差，存在巨大安全隐患。因此，制造一种既满足强度又符合防火性能要求的复合材料具有迫切的现实意义。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其包括以下步骤：
步骤①，酚醛树脂合成：在100重量份的苯酚原料中，分次加入共计0.5～3重量份的催化剂，40～60重量份的多聚甲醛和1～5重量份的胺类化合物，经过中温缩聚反应、高温缩聚反应与中温缩聚反应的次序，制得粘度为300～1000cps的液体酚醛树脂。
步骤②，蜂窝浸渍：将一定规格的蜂窝拉伸展开，浸入按步骤①制得的酚醛树脂中，2-10分钟后取出放入60～80℃的烘箱中加热固化40～60分钟，制得开孔酚醛蜂窝芯材。
步骤③，制作表面增强材料：将一定规格的纤维织物在步骤①制得的酚醛树脂中浸润后再加热固化，制得纤维增强表面材料。
步骤④，复合：通过模压成型工艺，在60～120℃温度条件下，将开孔酚醛蜂窝芯材与纤维表面增强材料进行复合，保持60～180分钟，制得成品。
上述酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其中：
步骤①所述的酚醛树脂为液体酚醛树脂，其主要性能指标为：粘度300～1000cps，固体含量50％～80％，聚合速度1～5分钟。
步骤②所述的蜂窝包括有纸蜂窝、纤维蜂窝、芳纶蜂窝等非金属蜂窝。规格为2400mm×1200mm×10～40mm。
步骤③所述的纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维，织物的规格为2400mm×1200mm。
步骤④所述的复合是指采用多层模压成型工艺进行的复合，其温度为60～120℃，时间为60～180分钟。
本发明技术方案的优点主要体现在：以开孔酚醛蜂窝为芯材，将该芯材与纤维表面增强材料复合制成酚醛蜂窝芯增强先进复合材料。该材料具有优异的FST性能，即火焰传播速度慢、发烟量低，毒性小。并且，材料质轻、环保、强度高、耐腐蚀能力强、易成型，从而可将该材料广泛用于航空、舰船及轨道交通设施制造等领域。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
具体实施方式
酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，过程如下：首先是进行酚醛树脂的合成。具体来说，在100重量份的苯酚原料中，分次加入共计0.5～3重量份的催化剂，40～60重量份的多聚甲醛和1～5重量份的胺类化合物，经过中温缩聚反应、高温缩聚反应与中温缩聚反应的次序，得到粘度为300～1000cps的液体酚醛树脂。随后，进行蜂窝浸渍。具体来说，将一定规格的蜂窝拉伸展开，浸入之前所制得的酚醛树脂中。2～10分钟后，将浸渍后的蜂窝放入60～80℃的烘箱中加热固化40～60分钟，制得开孔酚醛蜂窝芯材。接着是制作表面增强材料，即将一定规格的纤维织物在步骤①制得的酚醛树脂中浸润后再加热固化，制得纤维增强表面材料。并且，表面增强材料可根据强度要求采用单层或多层。最后进行复合。具体来说，通过模压成型工艺(温度为60～120℃，时间为60～180分钟)，将开孔蜂窝芯材与纤维表面增强材料复合，最终制得成品。
本发明步骤①所述的中温缩聚反应、高温缩聚反应与中温缩聚反应为，将苯酚、催化剂混合，在70～85℃温度下以及90分钟内，分次加入多聚甲醛，然后反应20～60分钟；升温至95～100℃，反应15～50分钟；降温至85～90℃，加入二次催化剂及胺类化合物，继续在85～90℃反应20～100分钟，得到酚醛树脂。
本发明所采用的催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸锌、碳酸钠和三乙胺中的任意一种，或是任意两种的组合。胺类化合物包括有就脲、双氰胺和三氰胺。
本发明所采用的蜂窝包括纸蜂窝、纤维蜂窝、芳纶蜂窝等非金属蜂窝。蜂窝的规格为2400mm×1200mm×10～40mm。纤维织物包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维，规格为2400mm×1200mm。
本发明所述的模压成型工艺的时间为60～180分钟，温度为60～120℃。
〖实施例一〗
酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其通过以下步骤制得：首先进行酚醛树脂的合成。具体来说，将100重量份的苯酚与作为催化剂的0.2重量份氢氧化钠混合，令它们在70℃的温度下反应。之后在90分钟内，分次加入40重量份的多聚甲醛，然后反应20分钟。接着，再升温至95℃，反应15分钟。紧接着再降温至85℃，加入0.3重量份的氢氧化钠作为二次催化剂，同时添加及1重量份的脲。之后，继续在85℃下反应20分钟，得到酚醛树脂。
将规格为2400mm×1200mm×30mm的纸蜂窝拉伸展开，并浸入先前制得的酚醛树脂液中。2分钟后，将该纸放蜂窝入60℃烘箱中加热固化60分钟，制得开孔酚醛蜂窝芯材。
紧接着，把规格为2400mm×1200mm的纤维织物在之前制得的酚醛树脂中浸润并固化后，制得纤维增强表面材料。并且，为了保证纤维增强表面材料的强度，可以采用多层的纤维织物制得，或是将纤维增强表面材料进行多层堆叠。
最后，通过模压成型工艺，在120℃条件下，将开孔蜂窝芯材与纤维增强表面材料复合，保持180分钟，制得酚醛蜂窝芯增强先进复合材料。
〖实施例二〗
酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其通过以下步骤制得：首先进行酚醛树脂的合成。具体来说，将100重量份的苯酚与作为催化剂的2重量份氢氧化钾混合，令它们在85℃的温度下反应。之后在90分钟内，分次加入40重量份的多聚甲醛，然后反应60分钟。接着，再升温至100℃，反应50分钟。紧接着再降温至90℃，加入3重量份的氢氧化钾以及1重量份的双氰胺。之后，继续在90℃下反应100分钟，得到酚醛树脂。
之后进行蜂窝浸渍，将规格为2400mm×1200mm×10mm的纸蜂窝拉伸展开，并浸入先前制得的酚醛树脂液中。5分钟后，将该纸放蜂窝入80℃烘箱中加热固化40分钟，制得开孔酚醛蜂窝芯材。
紧接着，把规格为2400mm×1200mm的纤维织物在之前制得的酚醛树脂中浸润并固化后，制得纤维增强表面材料。并且，为了保证纤维增强表面材料的强度，可以采用多层的纤维织物制得，或是将纤维增强表面材料进行多层堆叠。
最后，通过模压成型工艺，在60℃条件下，将开孔蜂窝芯材与纤维增强表面材料复合，保持60分钟，制得酚醛蜂窝芯增强先进复合材料。
〖实施例三〗
酚醛蜂窝芯复合材料的制造方法，其通过以下步骤制得：首先进行酚醛树脂的合成。具体来说，将100重量份的苯酚与作为催化剂的1重量份醋酸锌混合，令它们在80℃的温度下反应。之后在90分钟内，分次加入40重量份的多聚甲醛，然后反应40分钟。接着，再升温至98℃，反应30分钟。紧接着再降温至86℃，加入1重量份的醋酸锌以及5重量份的双氰胺。之后，继续在86℃下反应60分钟，得到酚醛树脂。
之后进行蜂窝的浸渍，将规格为2400mm×1200mm×20mm的纸蜂窝拉伸展开，并浸入先前制得的酚醛树脂液中。10分钟后，将该纸放蜂窝入70℃烘箱中加热固化50分钟，制得开孔酚醛蜂窝芯材。紧接着，把规格为2400mm×1200mm的纤维织物在之前制得的酚醛树脂中浸润并固化后，制得纤维增强表面材料。并且，为了保证纤维增强表面材料的强度，可以采用多层的纤维织物制得。
最后，通过模压成型工艺，在90℃条件下，将开孔蜂窝芯材与纤维增强表面材料复合，制得酚醛蜂窝芯增强先进复合材料。
通过上述的文字表述可以看出，采用本发明后，以开孔酚醛蜂窝为芯材，将该芯材与纤维增强表面材料复合制成的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料，具有优异的FST性能，即火焰传播速度慢、发烟量低，毒性小。并且，材料质轻、环保、阻燃性好、强度高、耐腐蚀能力强、易成型，从而可将该材料广泛用于航空、舰船及轨道交通设施制造等领域。
Claims (10)
1.酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤①，酚醛树脂合成，即在100重量份的苯酚原料中，分次加入共计0.5～3重量份的催化剂，40～60重量份的多聚甲醛和1～5重量份的胺类化合物，经过中温缩聚反应、高温缩聚反应与中温缩聚反应的次序，得到粘度为300～1000cps的液体酚醛树脂；
步骤②，蜂窝浸渍，即将一定规格的蜂窝拉伸展开，浸入按步骤①制得的酚醛树脂中，2～10分钟后取出放入60～80℃的烘箱中加热固化40～60分钟，制得开孔酚醛蜂窝芯材；
步骤③，制作表面增强材料，将一定规格的纤维织物在步骤①制得的酚醛树脂中浸润并固化后，制得纤维增强表面材料；
步骤④，复合，通过模压成型工艺，在60～120℃温度条件下，将开孔蜂窝芯材与纤维表面增强材料进行复合，保持60～180分钟，制得成品。
2.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤①所述的催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、醋酸锌、碳酸钠和三乙胺中的任意一种，或是任意两种的组合。
3.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤①所述的胺类化合物包括有脲、双氰胺和三氰胺。
4.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤①所述的中温缩聚反应、高温缩聚反应与中温缩聚反应为，将苯酚、催化剂混合，在70～85℃温度下以及90分钟内，分次加入多聚甲醛，然后反应20～60分钟；升温至95～100℃，反应15～50分钟；降温至85～90℃，加入二次催化剂及胺类化合物，继续在85～90℃反应20～100分钟，得到酚醛树脂。
5.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤①所述的酚醛树脂为液体酚醛树脂，其主要性能指标为：粘度300～1000cps，固体含量50％～80％，聚合速度1～5分钟。
6.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤②所述的蜂窝包括有纸蜂窝、纤维蜂窝、芳纶蜂窝等非金属蜂窝。
7.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤②所述的蜂窝规格为2400mm×1200mm×10～40mm。
8.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯复合材料的制造方法，其特征在于：步骤③所述的纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维。
9.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯复合材料的制造方法，其特征在于：步骤③所述的纤维织物的规格为2400mm×1200mm。
10.根据权利要求1所述的酚醛蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，其特征在于：步骤④所述的模压成型工艺的时间为60～180分钟，温度为60～120℃。
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|---|---|
| CN (1) | CN102199333A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102560890A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-11 | 东华大学 | 一种个体防护用纳米碳纤维/钛酸锌复合材料及其制备方法 |
| CN105383142A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-03-09 | 长春轨道客车股份有限公司 | 动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺 |
| CN106626547A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-10 | 吉林大学 | 一种纤维增强复合材料及其制备方法 |
| CN112457628A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-09 | 界首市扬泰体育用品科技有限公司 | 一种用于匹克拍内板的蜂窝材料及其制备工艺 |
| CN112898893A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 洛阳尖端技术研究院 | 水性聚氨酯乳液、水性聚氨酯吸波涂料及其制备方法、吸波蜂窝 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB895403A (en) * | 1959-03-20 | 1962-05-02 | H I Thompson Fiber Glass Co | Improvements in or relating to the production of resin bonded fibrous laminate structures |
| JPS6446932A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPH1046932A (ja) * | 1996-05-06 | 1998-02-17 | General Electric Co <Ge> | 防火定格アセンブリに使用するための防火耐久性定格プラスチック物品 |
| CN2848557Y (zh) * | 2005-07-15 | 2006-12-20 | 郑百哲 | 酚醛泡沫蜂窝板 |
| CN101235152A (zh) * | 2007-06-13 | 2008-08-06 | 北京林业大学 | 玄武岩连续纤维增强树脂复合材料及其制造方法 |
-
2010
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB895403A (en) * | 1959-03-20 | 1962-05-02 | H I Thompson Fiber Glass Co | Improvements in or relating to the production of resin bonded fibrous laminate structures |
| JPS6446932A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Mitsubishi Electric Corp | Manufacture of semiconductor device |
| JPH1046932A (ja) * | 1996-05-06 | 1998-02-17 | General Electric Co <Ge> | 防火定格アセンブリに使用するための防火耐久性定格プラスチック物品 |
| CN2848557Y (zh) * | 2005-07-15 | 2006-12-20 | 郑百哲 | 酚醛泡沫蜂窝板 |
| CN101235152A (zh) * | 2007-06-13 | 2008-08-06 | 北京林业大学 | 玄武岩连续纤维增强树脂复合材料及其制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 仲伟虹等: "酚醛型纸蜂窝浸渍胶的实验研究", 《材料科学与工程》, vol. 15, no. 3, 30 September 1997 (1997-09-30), pages 52 - 54 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102560890A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-11 | 东华大学 | 一种个体防护用纳米碳纤维/钛酸锌复合材料及其制备方法 |
| CN105383142A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-03-09 | 长春轨道客车股份有限公司 | 动车组芳纶蜂窝内装件成形工艺 |
| CN106626547A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-10 | 吉林大学 | 一种纤维增强复合材料及其制备方法 |
| CN112898893A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 洛阳尖端技术研究院 | 水性聚氨酯乳液、水性聚氨酯吸波涂料及其制备方法、吸波蜂窝 |
| CN112457628A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-09 | 界首市扬泰体育用品科技有限公司 | 一种用于匹克拍内板的蜂窝材料及其制备工艺 |
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