CN108948663A - 一种导弹发射易碎盖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于易碎盖的制备领域，公开一种导弹发射易碎盖的制备方法。以重量份计，称取下述各物料：环氧树脂100份、固化剂50~150份、促进剂0.05~6份、偶联剂0.2~5份、空心玻璃微珠10~40份，然后将上述所有物料混匀；在易碎盖模具的内表面铺设一层纤维布，并在纤维布表面均匀涂覆一层偶联剂，然后将制备得到的浆料注满易碎盖模具中；将模具密封后，加压成型；按先80~90℃保温1~3 h、再100~120℃保温2~4 h、最后140~160℃保温1~3 h的固化工艺进行固化；脱模取出，即得导弹发射易碎盖。本发明克服了传统易碎盖质量大、开启时间长、成本高等缺点，本发明制备得到的易碎盖具有操作简便、可靠性高、轻质高强、耐磨损高温抗氧化等特点。

Description

一种导弹发射易碎盖的制备方法
技术领域
本发明属于易碎盖的制备领域，尤其涉及一种导弹发射易碎盖的制备方法。
背景技术
导弹发射箱盖是导弹发射和贮存系统中非常重要的组成部分，一般安装在发射箱的顶部和尾部，与发射箱密封。导弹在发射前贮存在发射箱内，箱内充满惰性气体，箱盖不仅可以防止内部气体外泄，还可以起到保护导弹的作用。当导弹发射时，箱盖须及时打开保证导弹的正常发射，这些使用要求就使得导弹箱盖在能承受一定压力的同时，还要具有良好的封闭性能、耐腐蚀和耐老化性能。
传统机械发射箱盖通常使用机械打开或是爆破打开，其制作材料常为金属材料。机械打开式箱盖通常质量较大，增加了整个发射系统负载的同时还需要专门的动力系统和伺服系统，完成开启时间较长，不利于导弹的快速反应。爆破打开式箱盖虽然没有伺服控制开启，反应较为迅速，但一次性使用的成本较高，维护也相对复杂。爆破时，弹头内部的电子元件容易受到损伤。与此同时，传统机械发射箱盖都受到长期储存后发生机械故障、火工品失效等问题的制约。
为了提高导弹发射效率、降低发射箱质量、提高导弹部队反应速度、降低维修费用，导弹发射易碎盖需要一种新型材料来替代生产，复合材料以其轻质高强、耐腐蚀、耐高温、可设计性强等优点已经在航空航天、能源、生物、医学和文体等领域广泛应用，使其作为发射箱盖时与传统金属箱盖相比具有明显优势。首先，复合材料发射箱盖具备复合材料全部的优点，在相同承载能力下可以最大限度地减轻箱盖质量，实现发射装置的轻质化；其次，在发射前不需要前期准备，在导弹燃气流作用下可以直接将箱盖打开，省去电子开箱过程，提高发射效率，实现部队快速作战的要求；最后，由于复合材料抗腐蚀性能良好，复合材料发射箱盖可以适应严峻的作战环境，如：高温、高热、盐雾等。复合材料发射箱盖为一次性装备，减少维修费用和长时间贮存造成的元件失效等问题。因此，目前制备得到合适的复合材料将其用于导弹发射易碎盖显得尤为必要，树脂基复合材料由于其成型工艺简单、易控制、可靠性高、轻质高强等特性使其有望在易碎盖上得到更加高效的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导弹发射易碎盖的制备方法，克服了传统易碎盖质量大、开启时间长、成本高等缺点，本发明制备得到的易碎盖具有操作简便、可靠性高、轻质高强、耐磨损高温抗氧化等特点。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种导弹发射易碎盖的制备方法，步骤如下：
（1）、以重量份计，称取下述各物料：环氧树脂 100份、固化剂 50~150份、促进剂 0.05~6份、偶联剂 0.2~5份、空心玻璃微珠 10~40份，然后将上述所有物料混匀；
（2）、在易碎盖模具的内表面铺设一层纤维布，并在纤维布表面均匀涂覆一层偶联剂，然后将步骤（1）制备得到的浆料注满易碎盖模具中；
（3）、将模具密封后，加压成型；
（4）、将步骤（3）加压成型后的模具，按先80~90 ℃保温1~3h、再100~120 ℃保温2~4 h、最后140~160 ℃保温1~3 h的固化工艺进行固化；
（5）、固化完成后脱模取出，即得导弹发射易碎盖。
较好地，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、环氧树脂E51、聚醚环氧树脂中的一种或两种以上的混合物。
较好地，所述固化剂为甲基四氢苯酐、十二烯基琥珀酸酐、三乙烯二胺中的一种或两种以上的混合物。
较好地，所述促进剂为2,4,6-三-（二甲胺基甲基）苯酚。
较好地，步骤（1）和步骤（2）中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
较好地，所述空心玻璃微珠的密度为0.15~0.60 g/cm3。
较好地，所述纤维布为碳纤维布、玻璃纤维布或尼龙纤维布中的一种或两种以上的混合物。
较好地，步骤（3）所述加压成型的压力为0.5~3.0 MPa。
较好地，所述易碎盖模具可以为本领域常用易碎盖模具，优选球面型多瓣易碎盖模具。
本发明在模具内表面铺设一层纤维布，成型过程采用环氧树脂浆料与纤维布相结合的方式，使制备的复合材料兼具备两者的优点；环氧树脂浆料中空心玻璃微珠的加入，保证了材料在具有较大的强度的同时降低了产品的密度，最大程度地减少易碎盖产品的重量，提升导弹的灵活性；纤维布具备高强度低密度的特性，成型过程中其还可以作为环氧树脂的增强相进一步提高复合材料的性能。该成型过程操作简便可靠，制备得到的易碎盖具有耐磨损、抗氧化、轻质高强等特性，其在导弹易碎盖方面的应用将越来越广泛。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
实施例1
一种导弹发射易碎盖的制备方法，步骤如下：
（1）、以重量份计，称取下述各物料：环氧树脂 100份、固化剂100份、促进剂 5份、偶联剂 2份、空心玻璃微珠 30份，然后将上述所有物料混匀；
（2）、在球面型多瓣易碎盖模具（结构可参考文献：曹然. 复合材料多瓣易碎盖设计与实验研究[D]. 南京：南京航空航天大学,2014年；以下不再赘述）的内表面铺设一层纤维布，并在纤维布表面均匀涂覆一层偶联剂，然后将步骤（1）制备得到的浆料注满易碎盖模具中；
（3）、将模具密封后，2.0 MPa加压成型；
（4）、将步骤（3）加压成型后的模具，按先80 ℃保温1 h、再100 ℃保温2 h、最后140 ℃保温2 h的固化工艺进行固化；
（5）、固化完成后脱模取出，即得导弹发射易碎盖；
其中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述固化剂为甲基四氢苯酐；所述促进剂为2,4,6-三-（二甲胺基甲基）苯酚；步骤（1）和步骤（2）中，所述偶联剂为KH-560；所述空心玻璃微珠为3M公司XLD3000产品，其密度为0.23 g/cm3；所述纤维布为玻璃纤维布。
实施例2
一种导弹发射易碎盖的制备方法，步骤如下：
（1）、以重量份计，称取下述各物料：环氧树脂 100份、固化剂 120份、促进剂 3份、偶联剂 3份、空心玻璃微珠 40份，然后将上述所有物料混匀；
（2）、在球面型多瓣易碎盖模具的内表面铺设一层纤维布，并在纤维布表面均匀涂覆一层偶联剂，然后将步骤（1）制备得到的浆料注满易碎盖模具中；
（3）、将模具密封后，3.0 MPa加压成型；
（4）、将步骤（3）加压成型后的模具，按先80 ℃保温2 h、再110 ℃保温4 h、最后150 ℃保温1 h的固化工艺进行固化；
（5）、固化完成后脱模取出，即得导弹发射易碎盖；
其中，所述环氧树脂为环氧树脂E51；所述固化剂为十二烯基琥珀酸酐；所述促进剂为2,4,6-三-（二甲胺基甲基）苯酚；步骤（1）和步骤（2）中，所述偶联剂为KH-560；所述空心玻璃微珠为3M公司VS5500产品，其密度为0.38 g/cm3；所述纤维布为碳纤维布。
实施例3
一种导弹发射易碎盖的制备方法，步骤如下：
（1）、以重量份计，称取下述各物料：环氧树脂 100份、固化剂 80份、促进剂 1份、偶联剂 4份、空心玻璃微珠 20份，然后将上述所有物料混匀；
（2）、在球面型多瓣易碎盖模具的内表面铺设一层纤维布，并在纤维布表面均匀涂覆一层偶联剂，然后将步骤（1）制备得到的浆料注满易碎盖模具中；
（3）、将模具密封后，1.5 MPa加压成型；
（4）、将步骤（3）加压成型后的模具，按先90 ℃保温2 h、再120 ℃保温3 h、最后160 ℃保温2 h的固化工艺进行固化；
（5）、固化完成后脱模取出，即得导弹发射易碎盖；
其中，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和聚醚环氧树脂的混合物，双酚A环氧树脂70份，聚醚环氧树脂30份；所述固化剂为甲基四氢苯酐；所述促进剂为2,4,6-三-（二甲胺基甲基）苯酚；步骤（1）和步骤（2）中，所述偶联剂为KH-560；所述空心玻璃微珠为3M公司K20产品，其密度为0.20 g/cm3；所述纤维布为尼龙纤维布。
对以上实施例所得导弹发射易碎盖进行性能检测，检测结果如下表：
由上表可知：本发明制备的易碎盖具有适宜的冲击强度和拉伸强度，能够用于导弹发射箱盖。

Claims (9)

1.一种导弹发射易碎盖的制备方法，其特征在于，步骤如下：
（1）、以重量份计，称取下述各物料：环氧树脂 100份、固化剂 50~150份、促进剂 0.05~6份、偶联剂 0.2~5份、空心玻璃微珠 10~40份，然后将上述所有物料混匀；
（2）、在易碎盖模具的内表面铺设一层纤维布，并在纤维布表面均匀涂覆一层偶联剂，然后将步骤（1）制备得到的浆料注满易碎盖模具中；
（3）、将模具密封后，加压成型；
（4）、将步骤（3）加压成型后的模具，按先80~90 ℃保温1~3 h、再100~120 ℃保温2~4h、最后140~160 ℃保温1~3 h的固化工艺进行固化；
（5）、固化完成后脱模取出，即得导弹发射易碎盖。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、环氧树脂E51、聚醚环氧树脂中的一种或两种以上的混合物。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述固化剂为甲基四氢苯酐、十二烯基琥珀酸酐、三乙烯二胺中的一种或两种以上的混合物。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述促进剂为2,4,6-三-（二甲胺基甲基）苯酚。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述空心玻璃微珠的密度为0.15~0.60g/cm3。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述纤维布为碳纤维布、玻璃纤维布或尼龙纤维布中的一种或两种以上的混合物。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述加压成型的压力为0.5~3.0MPa。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述易碎盖模具为球面型多瓣易碎盖模具。
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