CN102501411A - 复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法 - Google Patents

复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法 Download PDF

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Abstract

复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法，它涉及一种六角蜂窝芯材的制备方法。本发明为了解决复合材料蜂窝芯材在低密度情况下，易发生局部屈曲，降低了复合材料蜂窝芯材极限面外压缩强度的问题。方法一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板；将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板的上表面和下表面均铺放多层纤维预浸料，放到热压机上成型，将多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板的上底粘接。方法二与方法一的不同在于：先将纤维预浸料压制成型后再与聚甲基丙烯酰亚胺条板粘接。本发明用于制备复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。

Description

复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种六角蜂窝芯材的制备方法，具体涉及一种复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法。
背景技术
六角蜂窝材料具有轻质及优异的力学性能，常被作为夹芯结构的芯材使用。其中铝蜂窝及纸蜂窝已被广泛的应用于航空航天、建筑等各个领域。作为结构材料，不断提高其比刚度比强度将会扩大工程应用的选材范围。用纤维来增强这类六角蜂窝材料将会显著提高其性能，然而在低密度情况下，这种复合材料蜂窝芯材容易发生局部屈曲，这将大幅度降低这类结构的极限强度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的复合材料蜂窝芯材在低密度情况下，容易发生局部屈曲，大幅度的降低了复合材料蜂窝芯材的极限强度的问题，进而提供一种复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法。
本发明的技术方案一是：复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法的具体步骤为：
步骤一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板，所述波纹状为连续梯形波纹状；
步骤二：将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板的上表面铺放多层上纤维预浸料，每个聚甲基丙烯酰亚胺条板的下表面铺放多层下纤维预浸料，将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板连同其上表面上的多层上纤维预浸料和其下表面上的多层下纤维预浸料放到热压机上加压至0.4Mpa-0.6Mpa，然后，在120℃-130℃下保温2小时后固化成型，得到多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板；
步骤三：将步骤二中得到的多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板的上底粘接，得到复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。
本发明的技术方案二是：复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法的具体步骤为：
步骤一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板，所述波纹状为连续梯形波纹状；
步骤二：将多层上纤维预浸料和多层下纤维预浸料分别放到热压机上加压至0.4Mpa-0.6Mpa，然后，在120℃-130℃下保温2小时后固化成型，得到上纤维梯形波纹预浸料和下纤维梯形波纹预浸料；
步骤三：将上纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板的上表面上，将下纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板的下表面上，得到多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板；
步骤四：将步骤三中得到的多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板的上底粘接，得到复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。
本发明与现有技术相比具有以下效果：经本发明的方法制得的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材，在低密度情况下的极限强度将比同样密度的复合材料六角蜂窝芯材的高出2至6倍；本发明所提出的制备工艺简单且快速，无材料浪费，适合于大面积成型和工程应用。经本发明的方法制得的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材，在航空及航天领域具有广泛的应用前景。经本发明方法制得的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材与纤维增强复合材料六角蜂窝芯材的密度和平压强度对照表如下：
表1
Figure BDA0000094605600000021
附图说明
图1是聚甲基丙烯酰亚胺条板的示意图；图2是复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板的示意图；图3是复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法的具体步骤为：
步骤一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板1，所述波纹状为连续梯形波纹状；
步骤二：将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1的上表面铺放多层上纤维预浸料2，每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1的下表面铺放多层下纤维预浸料3，将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1连同其上表面上的多层上纤维预浸料2和其下表面上的多层下纤维预浸料3放到热压机上加压至0.4Mpa-0.6Mpa，然后，在120℃-130℃下保温2小时后固化成型，得到多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4；
步骤三：将步骤二中得到的多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4的上底粘接，得到复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。
具体实施方式二：结合图3说明本实施方式，本实施方式的步骤三中，采用环氧树脂胶将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4的上底进行粘接。如此设置，有效的提高了抗压强度。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法的具体步骤为：
步骤一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板1，所述波纹状为连续梯形波纹状；
步骤二：将多层上纤维预浸料2和多层下纤维预浸料3分别放到热压机上加压至0.4Mpa-0.6Mpa，然后，在120℃-130℃下保温2小时后固化成型，得到上纤维梯形波纹预浸料和下纤维梯形波纹预浸料；
步骤三：将上纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1的上表面上，将下纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1的下表面上，得到多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4；
步骤四：将步骤三中得到的多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4的上底粘接，得到复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。
具体实施方式四：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的步骤三中，采用环氧树脂胶将上纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1的上表面上，将下纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板1的下表面上；步骤四中，采用环氧树脂胶将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板4的上底进行粘接。如此设置，有效的提高了抗压力。其它步骤与具体实施方式三相同。

Claims (4)

1.一种复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法的具体步骤为：
步骤一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)，所述波纹状为连续梯形波纹状；
步骤二：将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)的上表面铺放多层上纤维预浸料(2)，每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)的下表面铺放多层下纤维预浸料(3)，将每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)连同其上表面上的多层上纤维预浸料(2)和其下表面上的多层下纤维预浸料(3)放到热压机上加压至0.4Mpa-0.6Mpa，然后，在120℃-130℃下保温2小时后固化成型，得到多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)；
步骤三：将步骤二中得到的多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)的上底粘接，得到复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。
2.根据权利要求1所述的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：步骤三中，采用环氧树脂胶将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)的上底进行粘接。
3.一种复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法的具体步骤为：
步骤一：将聚甲基丙烯酰亚胺板切割成多个波纹状的聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)，所述波纹状为连续梯形波纹状；
步骤二：将多层上纤维预浸料(2)和多层下纤维预浸料(3)分别放到热压机上加压至0.4Mpa-0.6Mpa，然后，在120℃-130℃下保温2小时后固化成型，得到上纤维梯形波纹预浸料和下纤维梯形波纹预浸料；
步骤三：将上纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)的上表面上，将下纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)的下表面上，得到多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)；
步骤四：将步骤三中得到的多个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)平行放置，再将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)的上底粘接，得到复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材。
4.根据权利要求3所述的复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯六角蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：步骤三中，采用环氧树脂胶将上纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)的上表面上，将下纤维梯形波纹预浸料粘接在每个聚甲基丙烯酰亚胺条板(1)的下表面上；步骤四中，采用环氧树脂胶将相邻两个复合材料聚甲基丙烯酰亚胺夹芯波纹条板(4)的上底进行粘接。
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