CN104527092B - 一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法，包括顺序相接的如下步骤：A、将编织好的高厚度中空织物用树脂浸润，然后将金属丝插入中空织物绒经间隙；B、利用磁铁对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，取出金属丝。本发明解决高厚度中空复合材料站立性的方法的有益效果在于：磁场作用力强且均匀、使中空夹芯复合材料达到设定站立高度且站立均一、表面平整度高、产品性能质量稳定，操作简便、适用于手糊及平板线等工艺。

Description

一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法。
背景技术
中空夹芯织物复合材料，用玻璃纤维或者碳纤维等织造成中空夹芯织物增强材料，与树脂基体复合成为中空夹芯织物复合材料。中空夹芯织物复合材料具有质量轻、强度高、隔音、阻燃、透波、整体成型等特性，有效的避免了传统夹芯结构材料易于分层、剥离以及耐冲击性差的缺陷，广泛的应用于建材以及轨道交通等领域，实现轻量化、高性能化。
目前，中空夹芯织物复合材料主要的成型工艺为手糊，手糊工艺容易使织物浸润不均匀，导致绒经站立不完全、中空夹芯织物复合材料站立高度不均一，并影响到产品的最终性能。在CN101480829A专利中采用的方法制备的中空夹芯复合材料容易倾斜导致站立性差。在CN103707522A专利中采用的方法只适用于平板线生产且装置比较复杂。
发明内容
为了克服现有技术中空复合材料站立性差，生产装置复杂、且适应性差等缺陷，本发明提供了一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法，包括顺序相接的如下步骤：
A、将织造好的高厚度中空织物用树脂浸润，然后将金属丝插入中空织物绒经间隙；
B、利用磁铁对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，取出金属丝。
上述浸润所用树脂为环氧树脂、酚醛树脂或不饱和聚酯树脂等中的一种或者两种以上的树脂基体。
上述将金属丝插入中空织物绒经间隙，指将金属丝沿水平方向插入高厚度中空织物的绒经间隙，上述金属丝为两根以上，且等间距均匀设置，这样能进一步保证受力的均匀性。
上述浸润工艺可以是中空织物通过手糊或者平板线工艺与树脂基体复合。步骤B中利用磁铁对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，将磁铁设在中空织物的上方，利用磁铁对铁丝的作用，使得中空织物站立，高厚度中空织物上表面层与磁铁相吸，整个中空织物自由下垂，保证了高厚度中空织物复合材料的站立性。
上述步骤B中金属丝取出时，既可用磁铁吸出也可直接抽出，取出金属丝后对所得高厚度中空复合材料进行切割等后处理。
铁丝的数量和磁铁可根据具体情况选择，目的是能使得高厚度中空织物完全站立。
本发明采用磁场解决高厚度中空夹芯织物复合材料的站立性，特点在于磁场作用力强且均匀、中空复合材料能达到设定站立高度且站立均一、表面平整度高、产品性能质量稳定，操作简便、适用于手糊及平板线等工艺。
上述步骤A中，金属丝一端为钩状。这样金属丝沿水平方向插入高厚度中空织物的绒经间隙，金属丝的钩状停留在了高厚度中空织物一端端部，方便了金属丝的取出。
作为本申请的另一种改进，步骤A也可以为将金属丝织造入高厚度中空织物的上表面层，然后用树脂浸润。采用此种方式时，步骤B中去掉磁场后的铁丝可不取出，这样进一步增强了中空织物表面的强度；如果覆盖隔离层，可在浸润后、并在步骤B前直接覆盖。
步骤A中，将金属丝插入中空织物绒经间隙后，在高厚度中空织物的上表面层上铺盖隔离层，隔离层在铺盖之前先用脱膜剂处理，然后再进行步骤B。这样不仅防止了磁铁工作过程中的污染，且得到产品后容易去除隔离层。
作为本申请的另一种技术方案，步骤B为，利用升降式的电磁板对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，取出金属丝；其中，升降式的电磁板通电以后电磁板产生磁性，与金属丝相吸，断电以后磁性消失，电磁板的面积不小于高厚度中空织物上表面层的面积。这样与磁铁相比，可控性和准确性有了进一步的改进。
步骤A中，金属丝插入中空织物绒经间隙后，先将高厚度中空织物放置于平板模具上面，高厚度中空织物的纬向两端用与高厚度中空织物等高度的支架支撑，然后再进行步骤B。这样保证了织物站立的高度以及它的稳定性和均匀性。如果同时设置隔离层，则先设置支架，然后再设置隔离层，然后再进行步骤B。
步骤A中，将金属丝沿着水平方向插入高厚度中空织物的绒经间隙，这样进一步避免了对高厚度中空织物的损伤，且保证了织物的站立性和均匀性。将金属丝沿水平方向插入高厚度中空织物的绒经间隙，其中，金属丝之间是平行的。
步骤A中，高厚度中空织物采用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维中的一种或两种以上织造而成，高厚度中空织物的高度为10-50mm，单丝直径为3-20um。这样进一步保证了所得复合材料的机械性能。
步骤A中，金属丝所用材料为铁、钴或镍中的一种或两种以上；金属丝的直径为0.112-8.23mm。这样进一步提高了织物的站立性和站立均匀性。
步骤A中，将金属丝插入中空织物绒经间隙之前，先将金属丝表面涂覆脱膜剂。这样进一步方便了金属丝的脱出。
步骤B中，固化温度为50-120℃，固化时间为20-120min。优选，固化的温度为75-85℃，固化时间为25-35分钟。这样进一步确保所得中空复合材料的机械性能。
本发明未提及的技术均为现有技术。
本发明解决高厚度中空复合材料站立性的方法的有益效果在于：磁场作用力强且均匀、使中空夹芯复合材料达到设定站立高度且站立均一、表面平整度高、产品性能质量稳定，操作简便、适用于手糊及平板线等工艺。
附图说明
图1为本发明的解决高厚度中空复合材料站立性的整体结构示意图。
图2为金属丝的结构示意图。
图中，1-升降式的电磁板，2-电磁板与中空织物之间的隔离层，3-金属丝，4-中空织物的绒经间隙，5-平板模具，6-支撑中空织物的支架。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
解决高厚度中空复合材料站立性的方法，包括顺序相接的如下步骤：
A、将500*500*15mm规格的玻璃纤维中空夹芯织物用1.5倍玻璃纤维中空夹芯织物重量的凤凰牌环氧E-51的树脂基体以手糊的方式浸润，然后将金属铁丝水平插入高厚度中空织物绒经间隙，金属丝插入前，先将金属丝表面涂覆保赐利工程技术研究中心的33#固蜡；然后，将高厚度中空织物放置于平板模具上面，在织物纬向的两端用与其等高度的支架支撑，支架支撑高为15mm；然后在高厚度中空复合材料的上表面层放置经过保赐利工程技术研究中心的33#固蜡处理的硬质薄膜作为隔离层；
B、调节磁铁，利用磁铁对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，并达到了设定值15mm，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，去掉隔离层，利用磁铁吸出金属丝，其中，固化的温度为80℃，固化时间为30分钟，再将所得中空复合材料切割为目标尺寸，均匀的选择其表面上的十个点，分别量取其高度，得到中空夹芯织物复合材料的平均高度为14.9mm。
步骤A中，金属丝一端为钩状；金属丝所用材料为铁；金属丝的直径为2mm，均匀分布在高厚度中空织物的绒经间隙；玻璃纤维中空夹芯织物的单丝直径为9um。
实施例2
与实施例1基本相同，所不同的是：步骤B为，利用升降式的电磁板对金属丝的作用，调节电磁板的角度和高度，使得高厚度中空织物完全站立，电磁板的面积大于高厚度中空织物上表面的面积，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，取出金属丝；其中，升降式的电磁板通电以后电磁板产生磁性，与金属丝相吸，断电以后磁性消失。将所得中空复合材料切割为目标尺寸，均匀的选择其表面上的十个点，分别量取其高度，得到中空复合材料的平均高度为15mm。
金属丝所用材料为镍，直径为3mm；步骤A中，高厚度中空织物采用碳纤维织造而成，单丝直径为6um，高厚度中空织物的高度为15mm。

Claims (10)

1.一种解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：包括顺序相接的如下步骤：
A、将织造好的高厚度中空织物用树脂浸润，然后将金属丝插入中空织物绒经间隙；
B、利用磁铁对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，取出金属丝。
2.如权利要求1所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A中，金属丝一端为钩状。
3.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A为将金属丝织造入高厚度中空织物的上表面层，然后用树脂浸润。
4.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A中，将金属丝插入中空织物绒经间隙后，在高厚度中空织物的上表面层上铺盖隔离层，隔离层在铺盖之前先用脱膜剂处理，然后再进行步骤B。
5.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤B为，利用升降式的电磁板对金属丝的作用，使得高厚度中空织物完全站立，之后固化，得到中空复合材料，然后去掉磁场，取出金属丝；其中，升降式的电磁板通电以后电磁板产生磁性，与金属丝相吸，断电以后磁性消失，电磁板的面积不小于高厚度中空织物上表面层的面积。
6.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A中，将金属丝平行插入高厚度中空织物的绒经间隙。
7.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A中，将金属丝插入中空织物绒经间隙后，先将高厚度中空织物放置于平板模具上面，高厚度中空织物的纬向两端用与高厚度中空织物等高度的支架支撑，然后再进行步骤B。
8.如权利要求7所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A中，金属丝所用材料为铁、钴或镍中的一种或两种以上；金属丝的直径为0.112-8.23mm；金属丝插入中空织物绒经间隙之前，先将金属丝表面涂覆脱膜剂。
9.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤A中，高厚度中空织物采用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维中的一种或两种以上织造而成，高厚度中空织物的高度为10-50mm，单丝直径为3-20um。
10.如权利要求1或2所述的解决高厚度中空复合材料站立性的方法，其特征在于：步骤B中，固化的温度为75-85℃，固化时间为25-35分钟。
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