CN102991039A - 高强度复合板材及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度复合板材，它包括涤纶布（1），在两层以上的涤纶布（1）表面、及涤纶布（1）与涤纶布（1）之间设有粘接为一体的凝固复合材料层（2）。本发明以涤纶布和丙烯酸胶液作为基材，利用特定的工艺制作出一种新型结构的复合材料，它具有强度高，韧性好，耐腐蚀性能强的特性。其制作以硅玻璃为模板，采用真空吸胶工艺制成。该在材料在使用过程中，因其结构能延缓玻璃的裂纹扩张，它可用于飞机座舱玻璃边缘加强与定向、非定向有机玻璃粘接，增强飞机的安全性能；它还可以应用于飞机结构件的其它部位如：飞机机翼、前机身、卫星天线及其支撑结构件、太阳能电池翼和外壳等。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度复合板材及其制作方法，属于新型合成板材领域。
背景技术
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。复合材料在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料，具有很广的应用前景，但现有的复合材料均还存在一些不足，不能很好的满足市场。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种新型的具有较强硬度与韧性的高强度复合板材及其制作方法，可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：高强度复合板材，它包括涤纶布，在两层以上的涤纶布上及涤纶布与涤纶布之间设有粘接为一体的丙烯酸胶复合材料层。
涤纶布的数量为5-8层。
高强度复合板材的制作方法包括以下步骤：
a、将上、下两块模板水平放置，并将模板表面清洗干净；
b、将5-8层涤纶布进行裁剪，涤纶布的尺寸小于模板尺寸；
c、将5-8层涤纶布叠齐放置在下模板的中心位置上，截取直径为1-3mm的硅胶管放置在下模板上，在下模板的边缘放置厚度标准片和进胶装置，放置好硅胶管、厚度标准片和进胶装置后将上模板翻压在放有涤纶布的模板上；
d、在压合的上下模板上安装固定夹，并用不干性腻子进行密封模板的四周；
e、关闭进胶装置，用真空泵将硅胶管连接，抽真空30～40min，压力280～300mmHg；然后用夹子将硅胶管关闭；
d、打开进胶装置，使胶液不断浸入模板直至浸满；
f、对浸胶后模板进行抽真空至目测无气泡，静止0.5-1小时，取下胶管和进胶装置；
g、固化处理：将模板放入烘箱进行固化；
h、回火处理：固化后在常温下放置24小时后进行回火处理，回火处理温度90℃时间1小时，然后随炉冷却；
i、取下模板及厚度标准片，并检查高强度复合板材是否合格。
4、根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：固化时间及对应温度为：40℃、12小时；45℃、4小时；55℃ 、3小时；60℃、 1小时；65℃、1小时；70℃、1小时；90℃、1小时；升温速度以每分钟不超过5℃为宜，最后随炉冷却至室温。
硅胶管的一端与涤纶布的侧部相接。
所述的模板为硅玻璃，其清洗步骤为先用不锈钢片将玻璃表面刮干净，再用酒精、丙酮擦拭干净，确保无灰尘、杂质。
涤纶布在使用前需用电熨斗熨平。
固定夹包括设置在模板中间的两条加强筋。
外观检查标准为：板材表面应平整，在板材有效尺寸内不允许有缺胶和大于P=0.5mm的气泡，小于P=0.5mm的气泡允许分散存在；无分层现象，无皱折、断裂现象。
胶液的制备是将甲基丙烯酸甲脂倒入分液漏斗容积2/3处，再加入1/3分液漏斗容器20%的氢氧化纳溶液，反复摇晃，静置待出现分层后放出下部液体，重复2～3次，将大半部褐色液体排出；再加蒸馏水，反复摇晃，静置，待出现分层排除下部液体，反复至到石蕊试纸呈中性，将分液漏斗内液体倒入加有无水氯化钙的容器中，静止20～30分钟，然后加入过氧化二苯甲酰，每1000ml放2～3克，得丙烯酸胶。
与现有技术比较，本发明以涤纶布和丙烯酸胶液作为基材，其制作以硅玻璃为模板，利用采用真空吸胶工艺制作出一种新型结构的复合材料，它具有强度高，韧性好，耐腐蚀性能强的特性。该在材料在使用过程中，因其结构能延缓玻璃的裂纹扩张，它可用于飞机或其它高速运行物体座舱玻璃边缘的加强；定向、非定向有机玻璃粘接，增强高速运动物体的安全性能；它还可以应用于飞机结构件的其它部位的制造，如：飞机机翼、前机身、卫星天线及其支撑结构件、太阳能电池翼和外壳等。
根据检测，本发明的技术指标为：拉伸强度≥93Mpa；弯曲强度≥1003Mpa；冲击强度≥4900mj/cm2 ；耐热性检查标准为，烘箱加热至125℃～135℃放入试样300min取出检查板材无鼓泡、扭曲变形。因本发明同时具有质量轻、物理特性强的特点，可广泛用于航空航天、高铁等高速运动物体，具有很好的市场前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例：如图１所示高强度复合板材，它的基体为涤纶布1，在两层以上的涤纶布1表面及涤纶布1与涤纶布1之间设有粘接为一体的丙烯酸胶复合材料层2；涤纶布1的数量为5-8层。
该新型高强度复合板材的制作包括以下步骤：
a、将上、下两块模板水平放置，模板也选用硅玻璃，并将模板表面清洗干净；其清洗步骤为先用不锈钢片将玻璃表面刮干净，再用酒精、丙酮擦拭干净，确保无灰尘、杂质。
b、将5-8层涤纶布1进行裁剪，裁剪后涤纶布1的尺寸小于模板尺寸；并对裁剪后的涤纶布1进行熨烫使其平整。
c、将5-8层涤纶布叠齐放置在下模板的中心位置上，截取直径为1-3mm的硅胶管放置在下模板上（位于模板的短边位置），在下模板的边缘放置厚度标准片和进胶装置，放置好硅胶管、厚度标准片和进胶装置后将上模板翻压在放有涤纶布1的模板上，在放置硅胶管时，硅胶管的端部与涤纶布的侧部相接；
d、在压合的上下模板上安装固定夹，固定夹包括设置在模板中间的两条加强筋，这样可以防止模板中间鼓泡，安装后固定夹后用不干性腻子进行密封模板的四周；
e、关闭进胶装置，用真空泵将硅胶管连接，抽真空30～40min，压力280～300mmHg；然后用夹子将硅胶管关闭；
d、打开进胶装置，使胶液不断浸入模板直至浸满；
f、对浸胶后模板进行抽真空至目测无气泡，静止0.5-1小时，取下胶管和进胶装置；
g、固化处理：将模板放入烘箱进行固化；固化时间及对应温度为：40℃、12小时；45℃、4小时；55℃ 、3小时；60℃、 1小时；65℃、1小时；70℃、1小时；90℃、1小时；升温速度以每分钟不超过5℃为宜，最后随炉冷却至室温。
h、回火处理：固化后在常温下放置24小时后进行回火处理，回火处理温度90℃时间1小时，然后随炉冷却；
i、打开上、下模板及厚度标准片，并检查高强度复合板材是否合格。
外观检查标准为：板材表面应平整，在板材有效尺寸内不允许有缺胶和大于P=0.5mm的气泡，小于P=0.5mm的气泡允许分散存在；无分层现象，无皱折、断裂现象。
其胶液的制备是将甲基丙烯酸甲脂倒入分液漏斗容积2/3处，再加入1/3分液漏斗容器20%的氢氧化纳溶液，反复摇晃，静置待出现分层后放出下部液体，重复2～3次，将大半部褐色液体排出；再加蒸馏水，反复摇晃，静置，待出现分层排除下部液体，反复至到石蕊试纸呈中性，将分液漏斗内液体倒入加有无水氯化钙的容器中，静止20～30分钟，然后加入过氧化二苯甲酰，每1000ml放2～3克，得丙烯酸胶。
Claims (10)
1.一种高强度复合板材，它包括涤纶布（1），其特征在于：在两层以上的涤纶布（1）表面、及涤纶布（1）与涤纶布（1）之间设有粘接为一体的丙烯酸胶复合材料层（2）。
2.根据权利要求1所述的高强度复合板材，其特征在于：涤纶布（1）的数量为5-8层。
3.如权利要求1所述的一种高强度复合板材的制作方法，其特征在于：它包括以下步骤：
a、将上、下两块模板水平放置，并将模板表面清洗干净；
b、对涤纶布进行裁剪，涤纶布的尺寸小于模板尺寸；
c、将5-8层涤纶布叠齐放置在下模板的中心位置上，截取直径为1-3mm的硅胶管放置在下模板上，在下模板的边缘放置厚度标准片和进胶装置；放置好硅胶管、厚度标准片和进胶装置后将上模板翻压在放有涤纶布的下模板上；
d、在压合的上下模板上安装固定夹，并用不干性腻子进行密封模板的四周；
e、关闭进胶装置，用真空泵将硅胶管连接，抽真空30～40min，压力280～300mmHg；然后用夹子将硅胶管关闭；
d、打开进胶装置，使胶液不断浸入模板直至浸满；
f、对浸胶后模板进行抽真空至目测无气泡，静止0.5-1小时，取下胶管和进胶装置；
g、固化处理：将模板放入烘箱进行固化；
h、回火处理：固化后在常温下放置24小时后进行回火处理，回火处理温度90℃时间1小时，然后随炉冷却；
i、取下模板及厚度标准片，并检查高强度复合板材是否合格。
4.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：固化时间及对应温度为：40℃、12小时；45℃、4小时；55℃ 、3小时；60℃、 1小时；65℃、1小时；70℃、1小时；90℃、1小时；升温速度以每分钟不超过5℃为宜，最后随炉冷却至室温。
5.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：硅胶管的一端与涤纶布的侧部相接。
6.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：所述的模板为硅玻璃，其清洗步骤为先用不锈钢片将玻璃表面刮干净，再用酒精、丙酮擦拭干净，确保无灰尘、杂质。
7.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：涤纶布在使用前需用电熨斗熨平。
8.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：固定夹包括设置在模板中间的两条加强筋。
9.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：外观检查标准为：板材表面应平整，在板材有效尺寸内无有缺胶和大于P=0.5mm的气泡，小于P=0.5mm的气泡允许分散存在；无分层现象，无皱折、断裂现象。
10.根据权利要求3所述的高强度复合板材的制作方法，其特征在于：胶液的制备是将甲基丙烯酸甲脂倒入分液漏斗容积2/3处，再加入1/3分液漏斗容器20%的氢氧化纳溶液，反复摇晃，静置待出现分层后放出下部液体，重复2～3次，将大半部褐色液体排出；再加蒸馏水，反复摇晃，静置，待出现分层排除下部液体，反复至到石蕊试纸呈中性，将分液漏斗内剩余的液体倒入加有无水氯化钙的容器中，静止20～30分钟，然后加入过氧化二苯甲酰，每1000ml放2～3克，得丙烯酸胶。
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|---|---|---|---|---|
| CN114182193A (zh) * | 2021-10-30 | 2022-03-15 | 贵州通用航空有限责任公司 | 一种轻型飞机螺旋桨用保护层及其制造方法 |
| CN116871834A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-10-13 | 中铁建工集团有限公司 | 一种多夹层铝木复合模板及制作方法 |
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| CN114182193B (zh) * | 2021-10-30 | 2023-08-11 | 贵州通用航空有限责任公司 | 一种轻型飞机螺旋桨用保护层及其制造方法 |
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| CN116871834B (zh) * | 2023-09-04 | 2023-11-07 | 中铁建工集团有限公司 | 一种多夹层铝木复合模板及制作方法 |
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Application publication date: 20130327 |