CN104760340A - 蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，它是一种在蜂窝铝芯上下两面形成环氧树脂保护面层和环氧树脂/蜂窝铝复合层的夹芯板，该夹芯板为五层，(1)纯环氧树脂保护面层，(2)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(3)蜂窝铝芯层，(4)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(5)纯环氧树脂保护面层。所述复合夹芯板的制备方法：配制环氧树脂粘体，将环氧树脂粘体注入模具中，模具底部设支撑物，将蜂窝铝芯材板水平放置模具中，使板材底面侵入环氧树脂中，放置常温条件下固化3天；将上述单面固化好的蜂窝铝板进行脱模后翻板，重复上述步骤，制作另一面，固化完成后，制得蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板。本发明工艺简单、整体性好，刚度、强度都得以加强，防潮防腐性好。

Description

蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合板材，特别是一种蜂窝铝复合夹芯板及其制备方法。

背景技术

传统蜂窝铝夹芯板基本结构是在蜂窝铝芯体的上下两面粘贴或焊接不同材质的面板，所构成的夹芯板具有轻质、高比刚度、高比强度等特点，并且隔热隔声和吸能效果好，广泛应用在飞机、列车、船舶和建筑等领域。

目前蜂窝铝夹芯板面板材料各异，但是制备方法主要有胶粘法和钎焊法两种。国家知识产权局于2013年9月11日公开的“一种蜂窝夹层板”的发明专利(公开号：CN103291035A)，该专利将蜂窝铝与玻璃纤维布通过胶粘接在一起，形成具有三层结构的夹芯板：上蒙皮通过胶粘层和蜂窝芯粘接固定，下蒙皮层通过粘胶层和蜂窝芯粘接固定。该专利提供的夹芯板芯材和面板之间容易发生剥离，影响力学性能。国家知识产权局于2012年9月26日公开的“一种铝蜂窝芯材及蜂窝板的制备方法”的发明专利(公开号：CN102689066A)，该专利使用软钎料钎焊方式进行制备蜂窝夹芯板，主要工艺为：把带状或膏状软钎料涂覆在上下面板一侧，芯材与面板固定，进行真空炉钎焊，温度升至280至450摄氏度。该专利制备的夹芯板力学性能较胶粘法提高，但工艺复杂，需要高温环境，并且焊接部位在使用中容易产生腐蚀。

以上传统制备方法中，胶粘法的面层和芯材之间粘接面积小，粘接强度较低，性能较差，容易发生芯层与面层剥离；钎焊法制作工艺复杂，且焊剂与铝的结合容易产生腐蚀问题，另外焊接区域仅限孔棱与面板接触区，也会导致结构强度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、整体性好、耐腐蚀、刚度和强度高、受力合理的整体型蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板及其制备方法。本发明主要是利用环氧树脂以及环氧树脂/蜂窝铝复合层代替传统的蒙皮层，蜂窝铝芯体和复合层之间没有明显界面，且在受力过程中复合层与芯体不会发生分层剥离现象，增强芯体和复合层的整体性。

本发明的蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板是一种在蜂窝铝芯上下两面形成环氧树脂保护面层和环氧树脂/蜂窝铝复合层的夹芯板，该复合夹芯板从上到下分为五层，分别为：(1)纯环氧树脂保护面层，(2)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(3)蜂窝铝芯层，(4)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(5)纯环氧树脂保护面层。

所述外层的纯环氧树脂保护面层厚度为0.5～4mm，环氧树脂/蜂窝铝复合层厚度为0.5～4mm，这两层充当夹芯板的蒙皮层，起到防潮防腐和增强强度、刚度的作用；蜂窝铝芯材板厚度10～50mm，孔棱为六边形或菱形，棱边长度为1～5mm、壁厚为0.05～0.5mm，蜂窝芯材层起到隔声隔热或防护作用。

上述蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板的制备方法：

(1)配制环氧树脂粘体，将环氧树脂粘体注入模具中，模具要保持水平放置，底部设控制表层纯环氧树脂厚度的支撑物，模具高度为环氧树脂表层和环氧树脂/蜂窝铝复合层厚度之和，将蜂窝铝芯材板水平放置模具中，使板材底面侵入环氧树脂中，放置常温条件下固化3天；

(2)将上述单面固化好的蜂窝铝板进行脱模，将蜂窝铝板翻板，重复步骤(1)，制作另一面，固化完成后，制得蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

工艺简单，夹芯板面层和芯体之间没有明显界面，为整体型复合夹芯板，与传统蒙皮夹芯板相比，整体性好，刚度、强度都得以加强，避免了芯材和面板之间界面强度低而发生开裂脱离问题，同时防潮防腐性好，避免了面层和芯材之间的腐蚀问题。

附图说明

图1是本发明复合夹芯板结构示意简图。

图2是图1的剖视图。

图3是本发明复合夹芯板的制备步骤1示意图。

图4是本发明复合夹芯板的制备步骤2示意图。

图1和图2中，复合夹芯板分为五层：纯环氧树脂保护面层1、环氧树脂/蜂窝铝复合层2、蜂窝铝芯层3、环氧树脂/蜂窝铝复合层2、纯环氧树脂保护面层1。

具体实施方式

实施例1

1、准备好高度为2.5mm的模具6，模具底部设置控制纯环氧树脂层厚度的支撑物7，高度为0.5mm；选用六边形孔棱的蜂窝铝芯材板4，板厚10mm，孔棱边长2mm，壁厚0.06mm，选用环氧树脂型号为(E-44)，固化剂为聚酰胺活性固化剂(650#)，在80℃水浴锅里分别加热至清澈无气泡，将环氧树脂和固化剂按体积比1:1混合，加入体积分数为5％的增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，迅速搅拌均匀配制成粘体。将环氧树脂粘体5注满模具，将该蜂窝铝芯材板水平放入模具内，使环氧树脂渗入蜂窝铝板底层(如图3所示)，放置常温条件下固化3天。

2、将步骤1单面固化好的蜂窝铝板进行脱模，翻板后重复步骤1，制作另一面(如图4所示)，固化脱模制得蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，其纯环氧树脂保护面层厚度为0.5mm，环氧树脂/蜂窝铝复合层厚度为2mm，中间为蜂窝铝芯层6mm。

实施例2

1、准备好高度为5mm的模具，模具底部设置控制纯环氧树脂层厚度的支撑物，高度为2mm；选用六边形孔棱的蜂窝铝芯材板，板厚25mm，孔棱边长3mm，壁厚0.1mm，选用环氧树脂型号为(E-44)，固化剂为聚酰胺活性固化剂(650#)，在80℃水浴锅里分别加热至清澈无气泡，将环氧树脂和固化剂按体积比1:1混合，加入体积分数为5％的增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，迅速搅拌均匀配制成粘体。将环氧树脂粘体注满模具，将该蜂窝铝芯材板水平放入模具内，使环氧树脂渗入蜂窝铝板底层，放置常温条件下固化3天。

2、将步骤1单面固化好的蜂窝铝板进行脱模，翻板后重复步骤1，制作另一面，固化脱模制得蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，其纯环氧树脂保护面层厚度为2mm，环氧树脂/蜂窝铝复合层厚度为3mm，中间为蜂窝铝芯层19mm。

实施例3

1、准备好高度为8mm的模具，模具底部设置控制纯环氧树脂层厚度的支撑物，高度为4mm；选用六边形孔棱的蜂窝铝芯材板，板厚50mm，孔棱边长5mm，壁厚0.5mm，选用环氧树脂型号为(E-44)，固化剂为聚酰胺活性固化剂(650#)，在80℃水浴锅里分别加热至清澈无气泡，将环氧树脂和固化剂按体积比1:1混合，加入体积分数为5％的增塑剂邻苯二甲酸二丁酯，迅速搅拌均匀配制成粘体。将环氧树脂粘体注满模具，将该蜂窝铝芯材板水平放入模具内，使环氧树脂渗入蜂窝铝板底层，放置常温条件下固化3天。

2、将步骤1单面固化好的蜂窝铝板进行脱模，翻板后重复步骤1，制作另一面，固化脱模制得蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，其纯环氧树脂保护面层厚度为4mm，环氧树脂/蜂窝铝复合层厚度为4mm，中间为蜂窝铝芯层42mm。

Claims (4)

1.一种蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，其特征在于：它是一种在蜂窝铝芯上下两面形成环氧树脂保护面层和环氧树脂/蜂窝铝复合层的复合夹芯板，该复合夹芯板从上到下分为五层，分别为：(1)纯环氧树脂保护面层，(2)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(3)蜂窝铝芯层，(4)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(5)纯环氧树脂保护面层。

2.根据权利要求1所述的蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，其特征在于：所述蜂窝铝芯材为板材，厚度为10～50mm，孔棱形状为六边形或菱形，孔棱边长为1～5mm、壁厚为0.05～0.5mm。

3.根据权利要求1所述的蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板，其特征在于：所述纯环氧树脂保护面层的厚度为0.5～4mm，环氧树脂/蜂窝铝复合层的厚度为0.5～4mm。

4.权利要求1所述的蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板的制备方法，其特征在于：

(1)配制环氧树脂粘体，将环氧树脂粘体注入模具中，模具要保持水平放置，底部设控制表层纯环氧树脂厚度的支撑物，模具高度为环氧树脂表层和环氧树脂/蜂窝铝复合层厚度之和，将蜂窝铝芯材板水平放置模具中，使板材底面侵入环氧树脂中，放置常温条件下固化3天；

(2)将上述单面固化好的蜂窝铝板进行脱模，将蜂窝铝板翻板，重复步骤(1)，制作另一面，固化完成后，制得蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板。