CN103568447A

CN103568447A - 层压成型装置及其制备热固性高分子基复合材料的方法

Info

Publication number: CN103568447A
Application number: CN201310415116.7A
Authority: CN
Inventors: 唐文龙; 田春蓉; 贾晓蓉
Original assignee: Institute of Chemical Material of CAEP
Current assignee: Institute of Chemical Material of CAEP
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: CN103568447B

Abstract

本发明公开了一种层压成型装置及其制备热固性高分子基复合材料的方法，层压成型装置包括下模板；上模板，所述的上模板和下模板之间用紧固件连接；下模板上设置有可调节高度的行程止块；还包括用于隔离相邻待层压成型产品的隔板；所述的方法包括预浸料的制备、装模、模压、固化和脱模。本发明提供的层压成型装置结构简单、可以在不使用机械的条件下实现不同尺寸平板材料的成型，减少了制作大型的成型机械；同时根据成型材料的密度和厚度要求可以通过调节紧固件达到要求；层压成型装置设置有多个隔板，一次性可成型多件产品；制备方法流程简单，原料为市面上的普通热固性树脂，原料易得。

Description

层压成型装置及其制备热固性高分子基复合材料的方法

技术领域

本发明属于高分子复合材料制备领域，涉及一种层压成型装置及采用此层压成型装置制备热固性高分子基复合材料的方法。

背景技术

层压成型工艺，是把一定层数的浸胶布（纸）叠在一起置于两块不锈钢模板之间，送入多层液压机，在一定的温度和压力下压制成板材的工艺。层压成型工艺属于干法、压力成型范畴，是复合材料的一种主要成型工艺。该工艺生产的制品包括各种绝缘材料板、人造木板、塑料贴面板、覆铜箔层压板等。层压成型工艺特点是制品表面光洁、质量较好且稳定及生产效率较高。缺点是只能生产板材，且产品的尺寸大小受设备的限制。

用于层压成型的胶布是用增强材料浸渍适量液态树脂、烘干制得。根据不同性能要求的制品，增强材料可以是纸、棉布、玻璃纤维布、碳纤维布等，树脂液可以是酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、有机硅树脂等各种热固性树脂。制好待用的胶布进入层压成型，其步骤是：装料→进模→热压→冷却→脱模→加工→热处理。装料是将按生产产品要求的胶布按一定顺序叠合、铺设在钢板或铁板之间的过程，进模是将装好的板料组合逐格（或整体）推入多层压机的加热板间待升温加压的过程，热压是按一定温度-压力-时间要求控制压机使材料受压热固化成型的过程，之后经过冷却、脱模、加工、热处理即得成品板材。

传统层压方法由于使用液压机，材料成型尺寸及效率受到压机的限制，同时固定投资大。如何能省去压机使材料成型，就能实现减小板材生产固定投资、降低成本的目的，特别是对于小批量板材生产更具优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便的层压成型装置，并提供了采用此层压成型装置制备热固性高分子基复合材料的方法。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种层压成型装置，包括：下模板；上模板，所述的上模板和下模板之间用紧固件连接；下模板上设置有可调节高度的行程止块；还包括用于隔离相邻待层压成型产品的隔板。

利用上述的层压成型装置制备热固性高分子基复合材料的方法，包括以下步骤：

A、预浸料的制备：将增强材料浸渍于热固性树脂中，挤出多余的树脂，制成预浸料；

B、装模：在上、下模板内表面和隔板表面涂刷脱模剂并晾干或烘干，将预浸料置于层压成型装置的下模板上，相邻的预浸料用隔板隔开；

C、模压：根据预浸料成型后的厚度和密度，调节行程止块的高度，使用层压成型装置的紧固件使上模板、下模板受力紧固；

D、固化：将压膜后的预浸料置于树脂液的固化温度下进行固化成型；

E、脱模：退去紧固件，拆开上模板和隔板即得到成型板材。

在上述的方法中，所述的增强材料为纤维、纤维编织物、纸张或棉布。

在上述的方法中，所述的热固性树脂为热固性酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、糠酮树脂中一种。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

（1）本发明提供的层压成型装置结构简单、可以在不使用机械的条件下实现不同尺寸平板材料的成型，减少了大型的成型机械；同时根据成型材料的密度和厚度要求可以通过调节紧固件达到要求；层压成型装置设置有多个隔板，一次性可成型多件产品。

（2）本发明制备高分子基复合材料的工艺流程简单；原料为市面上的普通热固性树脂，原料易得。

附图说明

图1为本发明层压成型装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图和实施例对本发明作进一步的阐述和说明，以使得本发明的技术方案、技术效果更加的清楚明白。

图1示出了本发明层压成型装置的结构示意图，从图中可以看出，层压成型装置包括下模板1；上模板3，上模板3与下模板1之间用紧固件6连接，上模板3与下模板1之间的距离根据紧固件6的连接调节；下模板1上设置有高度可调节的行程止块5；层压成型装置还包括用于隔离相邻待层压成型产品2的隔板4。根据本发明的实施例，所述的紧固件6可以为螺钉与螺母组件。为了让成型产品上表面具有图案，下模板1、上模板3和/或隔板4相应的表面上设置有相应的图案。

采用上述的层压成型装置制备热固性高分子基复合材料的具体实施例如下：

实施例1：

采用本发明的层压成型装置和工艺制备酚醛树脂粘接陶瓷纤维板，原料为市售的水溶性热固性酚醛树脂和硅酸铝纤维毯，具体步骤如下：

步骤一：预浸料的制备：将水溶性热固性酚醛树脂与水按照质量比为1:1 的比例稀释制备成水溶性热固性酚醛树脂液，将硅酸铝纤维毯按照板材生产要求大小切割，将切割好的一定尺寸的硅酸铝纤维毯在稀释的水溶性热固性酚醛树脂液中浸透后，挤压除去多余的料液，通过晾置或加热去除水后即制得预浸料。

步骤二：装模：在上、下模板内表面和隔板表面涂刷脱模剂并晾干或烘干，将预浸料置于层压成型装置的下模板上，相邻的预浸料用隔板隔开。

步骤三：模压：根据预浸料压制成型后的厚度和密度要求，调整行程止块的高度，然后通过紧固件将上模板、下模板相向位移至上模板接触到行程止块。

步骤四：固化：压膜后的预浸料置于145℃下加热固化2小时。

步骤五：脱模：将加热固化后的预浸料降温至50℃以下，然后退去紧固件，拆开上模板和隔板，即得到酚醛树脂粘接陶瓷纤维板。

本法制备的酚醛树脂粘接陶瓷纤维板为4A级防火材料，并且耐酸、耐碱、耐盐、耐候为很好的防火材料。

实施例2：

采用本发明的层压成型装置和工艺制备酚醛树脂/玻璃纤维板，原料为市售的水溶热热固性酚醛树脂和玻璃纤维毡。具体的操作步骤同实施例1。

实施例3：

采用本发明的层压成型装置和工艺制备糠酮树脂粘接玻璃陶瓷纤维板，原料为市售的糠酮树脂、玻璃纤维毡、磷酸，具体步骤如下：

步骤一：预浸料的制备：向糠酮树脂中加入其重量4%～5%的磷酸作为固化催化剂，搅拌使其混合均匀，将玻璃纤维毡按照板材生产要求大小切割，将切割好的一定尺寸的玻璃纤维毡在加入了固化催化剂的糠酮树脂液中浸透，挤压除去多余的料液，即制得预浸料。

步骤四：固化：压膜后的预浸料置于100℃下加热固化2小时。

步骤五：脱模：将加热固化后的预浸料降温至50℃以下，然后退去紧固件，拆开上模板和隔板，即得到糠酮树脂粘接玻璃纤维板。

实施例4：

采用本发明的层压成型装置和工艺制备玻璃纤维增强不饱和树脂板材，其具体步骤如下：

步骤一：预浸料的制备：选取市售模塑型不饱和聚酯树脂，加入树脂重量2%的促进剂（环烷酸钴）和0.5%引发剂（过氧化苯甲酰/过氧化甲乙酮）配成树脂预混液，可根据要制备材料性能要求，在树脂预混液中选择性地加入填料、颜料及其它助剂配成预混料，将玻璃纤维毡按照板材生产要求大小切割，将切割好的一定尺寸的玻璃纤维毡在预混料中浸透，挤压除去多余的料液，即制得预浸料。

步骤二、步骤三、步骤四同实施例3。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims

1.一种层压成型装置，其特征在于包括：下模板（1）；上模板（3），所述的上模板（3）和下模板（1）之间用紧固件（6）连接；下模板（1）上设置有可调节高度的行程止块（5）；还包括用于隔离相邻待层压成型产品（2）的隔板（4）。

2.利用权利要求书1所述的层压成型装置制备热固性高分子基复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、预浸料的制备：将增强材料浸渍于热固性树脂中，挤出多余的树脂制成预浸料；

D、固化：将模压后的预浸料置于树脂液的固化温度下进行固化成型；

E、脱模：退去紧固件，拆开上模板和隔板即得到成型板材。

3.根据权利要求2所述的制备热固性高分子基复合材料的方法，其特征在于所述的增强材料为纤维、纤维毡、纤维编织物、纸张或棉布。

4.根据权利要求2所述的制备热固性高分子基复合材料的方法，其特征在于所述的热固性树脂为热固性酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、糠酮树脂中的一种。