CN105346097A

CN105346097A - 一种超低导热一次成型复合材料板及其制备工艺

Info

Publication number: CN105346097A
Application number: CN201510656166.3A
Authority: CN
Inventors: 周利峰
Original assignee: Jiangsu Yueke New Material Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yueke New Material Co Ltd
Priority date: 2015-10-12
Filing date: 2015-10-12
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2035-10-12
Also published as: CN105346097B

Abstract

本发明公开了一种超低导热一次成型复合材料板，包括表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡；所述的表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡依次铺设；所述的第一复合毡为普通复合毡；所述的第二复合毡为具有导流作用的复合毡。本发明采用真空灌注的方法进行整个产品的一次成型。较大多数材料相比，本发明使用的气凝胶绝热板密度低，为≦250kg/m³，导热系数≦0.019w/（m²*k），具有高强轻质，隔热效果佳的特点。较聚氨酯材料相比，气凝胶绝热板燃点高、平整度高，能改善产品表面光滑度。

Description

一种超低导热一次成型复合材料板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种复合材料板，尤其是涉及一种超低导热一次成型复合材料板和该复合材料板的制造工艺。

背景技术

随着玻璃钢复合板在汽车等行业的广泛使用，玻璃钢复合板的性能也需要不断提高。目前冷藏车对车厢板的隔热效果有很高要求，而传统的玻璃钢复合板隔热效果有待提高，制造工艺有待改善。关于冷藏车厢板的问题，目前聚氨酯泡沫的导热系数为0.023w/(m²*k)，与聚苯乙烯板、挤塑板、膨胀聚苯板、酚醛泡沫板、岩棉板等相比较而言，聚氨酯泡沫板是目前所有保温材料中导热系数最低的，然而该材料为高分子聚合物，属于极易燃烧物，不可在高温环境中储存或使用，且难制造出平整光滑效果。

申请公布号为CN102700628A的中国专利公开了一种玻璃钢骨架结构发泡冷藏车用保温厢板，该保温厢板包括内蒙皮、外蒙皮、厢板骨架，厢板骨架位于内蒙皮和外蒙皮之间，外蒙皮的内侧面上设有胶层，厢板骨架包括芯材和包裹在芯材外表的玻璃钢层，厢板骨架中间设有空腔，空腔内充填有聚氨酯发泡成型泡沫；在空腔内靠近内蒙皮或外蒙皮处悬空固定有一层玻璃纤维网格布，玻璃纤维网格布与内蒙皮或外蒙皮之间设有间距。该保温厢板采用玻璃钢整体骨架，具有强度高、重量轻、防水性能好的特点，然而大部分玻璃钢对水的相对密度在1.4~2.1之间，以玻璃钢为骨架的厢板在重量上仍有提升空间。

气凝胶是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体，且保温性能极好，若能将其应用在车厢板中，将会带来良好效果。然而关于气凝胶产品，气凝胶粉和气凝胶毡不适合用于做车厢板的夹层，因此需要找到一种合适的气凝胶材料，并且使用合适的工艺将其用于制造复合板。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种重量轻、强度高、稳定的超低导热一次成型复合材料板及制造工艺。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种超低导热一次成型复合材料板，包括表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡；所述的表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡依次铺设；所述的第一复合毡为普通复合毡；所述的第二复合毡为具有导流作用的复合毡。

进一步，所述的气凝胶绝热板的主体材料为二氧化硅气凝胶。

进一步，所述的气凝胶绝热板的厚度为10～40cm。

一种超低导热一次成型复合材料板，制备工艺如下：

1）脱模材料处理模具，在模具以及模具外侧四周喷涂胶衣；

2）将表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡依次按照顺序平整铺设在模具上；

3）取一根Ω管、一块工艺板、进胶管；在所述的工艺板上设置凹槽；将所述的Ω管中部和进胶管连通，Ω管的底部通过胶条密封固定在工艺板的凹槽上；将工艺板平铺在导流复合毡上；

4）取脱模布、缠绕管、真空袋膜，将缠绕管放置在模具的四周外侧，缠绕管上连通有抽气管；将脱模布铺放在胶衣面四周，用脱模布将缠绕管包裹，并在缠绕管的四个角上用密封胶条固定缠绕管；将真空袋膜的四周边缘固定在缠绕管的四周外侧，留足余量后，扯掉缠绕管上的密封胶条并铺好真空袋膜；

5）将真空泵与抽气管连接，开启真空泵，检测真空系统的密封性；真空保压后将进胶管插入树脂，进行真空灌注。

6）固化、脱模、后处理。

进一步，所述的步骤1）具体步骤如下：

11）用脱模材料铺在洁净的平板模具上；

12）用美纹纸将产品轮廓外围圈定，圈定的区域边缘距离产品轮廓3cm，且距离模具边缘15cm以上；

13）将胶衣均匀喷到美纹纸圈定的区域；

14）常温固化至少12小时。

进一步，所述步骤3）中的Ω管设置有两根，将所述的Ω管的边缘的毛刺打磨光滑，将两根Ω管端对端通过大三通的直通密封连接，再将进胶管与三通的侧通密封连接。

进一步，所述的步骤5）中的真空保压具体为：用真空泵将真空袋膜中的压力抽至20mbr以下，15分钟后检测压力，若压力增加不超过5mbr，则进入下一步骤，否则重新进行步骤4）。

进一步，所述的步骤5）中将进胶管插入树脂的具体方法为：将进胶管端部折三折，然后将进胶管端部插入树脂中，再松开弯折。

进一步，所述的步骤3）中在工艺板上依次平铺带孔隔离膜和导流网。

进一步，所述的步骤3）中的工艺板上设有多个凹槽，所述的凹槽呈阵列结构分布。

本发明的有益效果

1.较大多数材料相比，本发明使用的气凝胶绝热板密度低，为≦250kg/m³，导热系数≦0.019w/（m²*k），具有高强轻质，隔热效果佳的特点。较聚氨酯材料相比，气凝胶绝热板燃点高、平整度高，能改善产品表面光滑度。

2.使用真空导入法能消除产品中的气泡，制成的产品性能均匀，有利于控制产品厚度。

3.本发明工艺方法可广泛在玻璃钢行业推广使用。

附图说明

图1为本发明工艺的流程图；

图2为本发明工艺真空导入法示意图；

图3为本发明工艺使用的工艺板示意图；

图4为本发明工艺中的铺层示意图；

附图标记：1、胶衣；2、Ω管；3、缠绕管；4、密封胶条；5、真空表；6、抽气口；7、进胶管；8、导流网及带孔隔离膜区域；9、实际产品区域；11、表面毡；12、第一层复合毡；13、第二层复合毡；14、气凝胶绝热板；15、导流复合毡；16、工艺板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

如图4所示，一种超低导热一次成型复合材料板，包括表面粘11、第一复合毡12、第二复合毡13、气凝胶绝热板14、导流复合毡15。表面粘11、第一复合毡12、第二复合毡13、气凝胶绝热板14、导流复合毡15依次铺设。第一复合毡12为普通复合毡。第二复合毡13为具有导流作用的复合毡。进一步优选，为选用合适的材料，为达到更好的轻质、隔热效果，本发明中的气凝胶绝热板14的主体材料为二氧化硅气凝胶。进一步优选，气凝胶绝热板14的厚度为10～40cm，本发明优选气凝胶绝热板14的厚度为25cm。

结合图1、图2、图3、图4所示，一种超低导热一次成型复合材料板，制备工艺如下：

1）脱模材料处理模具，在模具以及模具外侧四周喷涂胶衣1。

2）将表面粘11、第一复合毡12、第二复合毡13、气凝胶绝热板14、导流复合毡15依次按照顺序平整铺设在模具上。

3）取一根Ω管2、一块工艺板16、进胶管7。在工艺板16上设置凹槽161。将所述的Ω管2中部和进胶管7连通，Ω管2的底部通过胶条密封固定在工艺板16的凹槽上。将工艺板16平铺在导流复合毡15上。

4）取脱模布、缠绕管3、真空袋膜，将缠绕管3放置在模具的四周外侧，缠绕管3上连通有抽气管6。将脱模布铺放在胶衣1面四周，用脱模布将缠绕管3包裹，并在缠绕管3的四个角上用密封胶条4固定缠绕管3。将真空袋膜的四周边缘固定在缠绕管3的四周外侧，留足余量后，扯掉缠绕管3上的密封胶条4并铺好真空袋膜。

5）将真空泵与抽气管6连接，开启真空泵，通过真空表5的显示检测真空系统的密封性。真空保压后将进胶管7插入树脂，进行真空灌注。

6）固化、脱模、后处理。

进一步优选，所述的步骤1）具体步骤如下：

11）用脱模材料铺在洁净的平板模具上；

13）将胶衣1均匀喷到美纹纸圈定的区域；

14）常温固化至少12小时。

进一步优选，所述步骤3）中的Ω管2设置有两根，将所述的Ω管2的边缘的毛刺打磨光滑，将两根Ω管2端对端通过大三通的直通密封连接，再将进胶管7与三通的侧通密封连接。

进一步优选，所述的步骤5）中的真空保压具体为：用真空泵将真空袋膜中的压力抽至20mbr以下，15分钟后检测压力，若压力增加不超过5mbr，则进入下一步骤，否则重新进行步骤4）。

进一步优选，所述的步骤5）中将进胶管7插入树脂的具体方法为：将进胶管7端部折三折，然后将进胶管7端部插入树脂中，再松开弯折。

进一步优选，所述的步骤3）中在工艺板16上依次平铺带孔隔离膜和导流网，即产生导流网及带孔隔离膜区域8，实际产品区域9边缘位于导流网及带孔隔离膜区域8和胶衣1的边缘之间。

进一步优选，所述的步骤3）中的工艺板16上设有多个凹槽161，所述的凹槽161呈阵列结构分布。

气凝胶因为密度极低，目前最轻的硅气凝胶仅有0.16毫克每立方厘米，比空气密度略低，由于气凝胶中一般80%以上是空气，所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当20至30块普通玻璃的隔热功能。气凝胶非常坚固耐用，它可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化。此外它的导热性和折射率也很低，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍。

本发明使用的气凝胶绝热板导热系数≦0.019w/（m²*k），不仅强度满足车厢板要求，还可以减小夹层的厚度，使用气凝胶绝热板材料作为夹心层的车厢板厚度约为60cm，经计算，本发明制成车厢板的厚度可以减少13mm。使用真空导入成型法制造玻璃钢复合板，使用气凝胶绝热板做夹心，较之于传统成型工艺，所得制品不仅具备玻璃钢重量更轻、强度更高、产品重量稳定的优点，而且保温效果更佳，更能满足目前生活所需。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种超低导热一次成型复合材料板，其特征在于，包括表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡；所述的表面粘、第一复合毡、第二复合毡、气凝胶绝热板、导流复合毡依次铺设；所述的第一复合毡为普通复合毡；所述的第二复合毡为具有导流作用的复合毡。

2.根据权利要求1所述的超低导热一次成型复合材料板，其特征在于，所述的气凝胶绝热板的主体材料为二氧化硅气凝胶。

3.根据权利要求2所述的超低导热一次成型复合材料板，其特征在于，所述的气凝胶绝热板的厚度为10～40cm。

4.根据权利要求1所述的超低导热一次成型复合材料板，其特征在于，制备工艺如下：

1）脱模材料处理模具，在模具以及模具外侧四周喷涂胶衣；

5）将真空泵与抽气管连接，开启真空泵，检测真空系统的密封性；真空保压后将进胶管插入树脂，进行真空灌注；

6）固化、脱模、后处理。

5.根据权利要求4所述的超低导热一次成型复合材料板的制备工艺，其特征在于，所述的步骤1）具体步骤如下：

11）用脱模材料铺在洁净的平板模具上；

13）将胶衣均匀喷到美纹纸圈定的区域；

14）常温固化至少12小时。

6.根据根据权利要求4所述的超低导热一次成型复合材料板的制备工艺，其特征在于，所述步骤3）中的Ω管设置有两根，将所述的Ω管的边缘的毛刺打磨光滑，将两根Ω管端对端通过大三通的直通密封连接，再将进胶管与三通的侧通密封连接。

7.根据根据权利要求4所述的超低导热一次成型复合材料板的制备工艺，其特征在于，所述的步骤5）中的真空保压具体为：用真空泵将真空袋膜中的压力抽至20mbr以下，15分钟后检测压力，若压力增加不超过5mbr，则进入下一步骤，否则重新进行步骤4）。

8.根据根据权利要求4所述的超低导热一次成型复合材料板的制备工艺，其特征在于，所述的步骤5）中将进胶管插入树脂的具体方法为：将进胶管端部折三折，然后将进胶管端部插入树脂中，再松开弯折。

9.根据根据权利要求4所述的超低导热一次成型复合材料板的制备工艺，其特征在于，所述的步骤3）中在工艺板上依次平铺带孔隔离膜和导流网。

10.根据根据权利要求4所述的超低导热一次成型复合材料板的制备工艺，其特征在于，所述的步骤3）中的工艺板上设有多个凹槽，所述的凹槽呈阵列结构分布。