CN103587159A - 一种蜂窝夹芯板及其制造方法 - Google Patents

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周先锋
彭长锋
崔化刚
罗端华
唐承斌
刘广连
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一种蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮、蜂窝芯和内蒙皮，所述蜂窝芯芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫，所述聚氨酯硬质泡沫的厚度为2mm以上。本发明还包括上述蜂窝夹芯板的制造方法。本发明蜂窝夹芯板的保温性能好，强度高；采用本发明的蜂窝夹芯板制作的方舱舱体保温等级达到军标Ⅰ级要求。本发明方法制造工艺简单，成本低。

Description

一种蜂窝夹芯板及其制造方法
 
技术领域
本发明涉及方舱技术领域的夹芯板，尤其是涉及一种蜂窝夹芯板及其制造方法。
背景技术
夹芯板由夹层芯和内、外两块蒙板组成，两块蒙板分别通过胶粘剂与夹层芯的两侧面粘结热压成一体。所述夹层芯是蜂窝芯或泡沫芯，蜂窝芯是纸蜂窝芯、铝蜂窝芯或塑料蜂窝芯，泡沫芯是聚氨酯（PU)、聚苯乙烯挤塑板(XPS)或聚苯乙烯泡沫(EPS )等泡沫材料，夹层芯是蜂窝芯的被叫做蜂窝夹芯板，夹层芯是泡沫芯的被叫做泡沫夹芯板。
传统方舱一般由聚氨酯夹芯板通过连接件组装而成，其壁板一般由铝合金板作为内、外蒙板和聚氨酯泡沫夹芯复合而成，采用聚氨酯泡沫材料压制舱板，绝热性能较好，导热系数小于0.02 W/(m·K)；但其性能不及蜂窝夹芯板，拉伸强度仅为0.5MPa左右，压缩强度为0.3MPa左右；且其壁板制作工艺控制困难，易鼓泡，存在载荷比较低，制作后不具有随意安装设备等缺点，将逐步被新型方舱所替代。
蜂窝夹芯板的结构起源于仿生学，自然界蜂窝使用最少的蜂蜡构筑起宽敞、稳定、牢固的六角形蜂巢，因此，蜂窝夹芯板具有质轻、刚强度好、载荷比高、可以通过插件快速安装设备的特点，且使用材料最省；但由于其内、外两块蒙板之间蜂窝格内空气的对流和热辐射，造成蜂窝夹芯板保温性不佳，存在绝热性能差的缺陷，以铝蜂窝芯为例，直接采用铝蜂窝芯压制蜂窝板，性能良好，拉伸弹性模量可以达到1000MPa，纵向剪切模量达到80MPa，但是绝热性能欠佳；采用蜂窝夹芯板制作的方舱舱体的保温等级甚至不能达到军标的Ⅱ级要求，其保温性亟待提高。
CN 101850638 A公开了一种新型泡沫填充蜂窝夹芯板，其结构由棱锥蜂窝芯和硬质聚氨醋泡沫以及夹在其两侧的面板构成。棱锥蜂窝芯是利用模压、滚压等方法，由整块板/片材加工成一系列双面凹凸交错的棱锥台点阵支撑体形状芯板，相邻凸起的锥台斜棱交接处可形成V形凹槽，使芯板上的棱锥凹槽相互贯通，且棱锥台体尖为一小平面，方便两侧面板的粘接固定，两侧面板之间即棱锥蜂窝芯的空隙中发泡填充硬质聚氨酯泡沫塑料。该发明在棱锥蜂窝芯与两侧面板之间喷涂或注入聚氨酯反应混合液，利用棱锥蜂窝芯板上表面或下表面贯通的V形凹槽，发泡填充满整个空隙，使两侧面板、棱锥蜂窝芯和泡沫塑料牢固地粘接在一起，并对两侧面板和蜂窝芯提供连续的支撑作用，形成了一个相互作用，相互支撑稳固的夹芯板新型结构，但没有说明该新型泡沫填充蜂窝夹芯板的保温性能是否得到改善。
CN 102198744 A公开了一种酚醛泡沫填充蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，特点是以开孔酚醛浸渍蜂窝为基材，在该基材开孔位置充填发泡型酚醛树脂并发泡制成酚醛泡沫填充蜂窝芯材，再将该芯材与酚醛纤维增强表面材料复合制成酚醛泡沫填充蜂窝芯增强先进复合材料。该先进复合材料质轻、绝热、隔音、阻燃性好、强度高、耐腐蚀能力强、易成型，可广泛用于航空、舰船及轨道交通设施制造等领域。但该方法的制造成本高，且泡沫膨胀后引起蜂格变形和挤裂，破坏了蜂窝芯的强度。
CN 201317133 Y公开了嵌入式泡沫蜂窝夹芯板，包括夹层芯和面板(3)、面板(6)，夹层芯是蜂窝(1)，面板(3)通过胶粘剂(2)粘结热压在蜂窝(1)一侧面，面板(6)通过胶粘剂(5)粘结热压在蜂窝(1)的另一侧面，其特征是在蜂窝(1)内嵌入有泡沫(4)，泡沫(4)的厚度是蜂窝(1)厚度的1/5～1/2。嵌入式泡沫蜂窝夹芯板兼有泡沫夹芯板和蜂窝复合板的优良性能，泡沫(4)绝热性能较好，将其嵌于蜂窝(1)中，阻止蜂窝(1)芯格内空气的对流作用，从而改善蜂窝板的绝热性能；但蜂窝夹芯板组舱后的保温性能还不能达到军标Ⅰ级要求（导热系数≤1.5W/（m2·K））；且该发明没有提供嵌入式泡沫蜂窝夹芯板的制造方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种保温性能强、高强度、低成本的蜂窝夹芯板。
本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种工艺简单，成本低的蜂窝夹芯板的制造方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案为：
本发明之一种蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮、蜂窝芯和内蒙皮，所述蜂窝芯芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫，所述聚氨酯硬质泡沫的厚度为２mm以上。
进一步，聚氨酯硬质泡沫的厚度为10~15mm。
进一步，所述蜂窝芯的结构为NOMEX芳纶蜂窝。
进一步，所述外蒙皮和内蒙皮为金属材料，如铝合金、钢板等。
进一步，所述蜂窝夹芯板中间还设有骨架。
进一步，所述骨架的表面铺设有隔热材料，如低密度PVC发泡板。
本发明进一步解决其技术问题所采用的技术方案为：一种蜂窝夹芯板的制造方法，采用加压设备和缓冲垫，将低密度保温泡沫材料压入蜂窝芯芯格，使低密度保温泡沫材料没入蜂窝芯芯格2~3mm，然后，用胶粘剂或胶膜将内蒙皮和外蒙皮分别粘结热压在蜂窝芯的两侧面，复合成蜂窝芯夹芯板。
进一步，所述加压设备为层压机。
进一步，所述缓冲垫为海绵。
进一步，所述低密度保温泡沫材料为聚氨酯硬质泡沫。
本发明之一种蜂窝夹芯板，由于蜂窝芯芯格填充有聚氨酯硬质泡沫，其保温性佳，传热系数低于0.02 W/(m·K)，且阻止了蜂窝芯芯格空气的对流和热辐射作用，从而改善蜂窝夹芯板的保温性能，使采用本发明的蜂窝夹芯板制作的方舱舱体导热系数≤1.5W/（m2·K），保温等级达到军标Ⅰ级要求；蜂窝夹芯板中间还设有骨架，提高了蜂窝夹芯板的强度。
本发明之一种蜂窝夹芯板的制造方法，采用简单的设备将低密度保温泡沫材料压入蜂窝芯芯格，改善了蜂窝夹芯板的保温性能，制造工艺简单，成本低。
附图说明
图1为本发明之蜂窝夹芯板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
一种蜂窝夹芯板实施例
实施例1
参照图1：本实施例的蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮1、蜂窝芯4和内蒙皮5，所述蜂窝芯4芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫2，聚氨酯硬质泡沫的厚度为10mm；蜂窝夹芯板中间还设有骨架3，骨架3表面铺设有隔热材料6，隔热材料为500kg/m3的低密度PVC发泡板。
外蒙皮1和内蒙皮5为铝合金材料。
实施例2
参照图1：本实施例的蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮1、蜂窝芯4和内蒙皮5，所述蜂窝芯4芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫2，聚氨酯硬质泡沫的厚度为15mm；蜂窝夹芯板中间还设有骨架3，骨架3表面铺设有隔热材料6，隔热材料为500kg/m3的低密度PVC发泡板。
外蒙皮1和内蒙皮5为钢板。
实施例3
参照图1：本实施例的蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮1、蜂窝芯4和内蒙皮5，所述蜂窝芯4芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫2，聚氨酯硬质泡沫的厚度为2mm；蜂窝夹芯板中间还设有骨架3，骨架3表面铺设有隔热材料6，隔热材料为500kg/m3的低密度PVC发泡板。
外蒙皮1为钢板；内蒙皮5为铝合金材料。
实施例4
参照图1：本实施例的蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮1、蜂窝芯4和内蒙皮5，所述蜂窝芯4芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫2，聚氨酯硬质泡沫的厚度为8mm；蜂窝夹芯板中间还设有骨架3，骨架3表面铺设有隔热材料6，隔热材料为500kg/m3的低密度PVC发泡板。
外蒙皮1铝合金材料；内蒙皮5为钢板。
实施例1~4中蜂窝芯4的结构均为NOMEX芳纶蜂窝。
一种蜂窝夹芯板的制造方法实施例
实施例5
一种蜂窝夹芯板的制造方法，采用加压设备和缓冲垫，将低密度保温泡沫材料2（如聚氨酯硬质泡沫）压入蜂窝芯4芯格内，使低密度保温泡沫材料2（如聚氨酯硬质泡沫）没入蜂窝芯4芯格内2mm，然后，用胶粘剂将内蒙皮1、外蒙皮5分别粘结热压在蜂窝芯4的两侧面，复合成蜂窝芯夹芯板。
实施例6
一种蜂窝夹芯板的制造方法，采用加压设备和缓冲垫，将低密度保温泡沫材料2（如聚氨酯硬质泡沫）压入蜂窝芯4芯格内，使低密度保温泡沫材料2（如聚氨酯硬质泡沫）没入蜂窝芯4芯格内3mm，然后，用胶膜将内蒙皮1、外蒙皮5分别粘结热压在蜂窝芯4的两侧面，复合成蜂窝芯夹芯板。
实施例7
一种蜂窝夹芯板的制造方法，采用加压设备和缓冲垫，将低密度保温泡沫材料2（如聚氨酯硬质泡沫）压入蜂窝芯4芯格内，使低密度保温泡沫材料2（如聚氨酯硬质泡沫）没入蜂窝芯4芯格内2.5mm，然后，用胶粘剂将内蒙皮1、外蒙皮5分别粘结热压在蜂窝芯4的两侧面，复合成蜂窝芯夹芯板。

Claims (10)

1.一种蜂窝夹芯板，由外至内依次为外蒙皮、蜂窝芯和内蒙皮，其特征在于，所述蜂窝芯芯格内填充有聚氨酯硬质泡沫，所述聚氨酯硬质泡沫的厚度为２mm以上。
2.如权利要求1所述的蜂窝夹芯板，其特征在于，所述聚氨酯硬质泡沫的厚度为10~15mm。
3.如权利要求1或2所述的蜂窝夹芯板，其特征在于，所述蜂窝芯的结构为NOMEX芳纶蜂窝。
4.如权利要求1或2所述的蜂窝夹芯板，其特征在于，所述外蒙皮和内蒙皮为金属材料。
5.如权利要求1或2所述的蜂窝夹芯板，其特征在于，所述蜂窝夹芯板中间还设有骨架。
6.如权利要求5所述的蜂窝夹芯板，其特征在于，所述骨架的表面铺设有隔热材料。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的蜂窝夹芯板的制造方法，其特征在于，采用加压设备和缓冲垫，将低密度保温泡沫材料压入蜂窝芯芯格，使低密度保温泡沫材料没入蜂窝芯芯格2~3mm，然后，用胶粘剂或胶膜将内蒙皮和外蒙皮分别粘结热压在蜂窝芯的内外层，复合成蜂窝芯夹芯板。
8.如权利要求7所述的蜂窝夹芯板的制造方法，其特征在于，所述加压设备为层压机。
9.如权利要求7所述的蜂窝夹芯板的制造方法，其特征在于，所述缓冲垫为海绵。
10.如权利要求7或8所述的蜂窝夹芯板的制造方法，其特征在于，所述低密度保温泡沫材料为聚氨酯硬质泡沫。
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