CN109604652B - 一种含有纤维材料的pmi泡沫夹芯复合板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及新材料制备领域，本发明方法公开的一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板及其制作方法，其结构包括上层纤维材料增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层纤维材料增强树脂板，三者之间通过粘合层连接。通过模具准备、铺层、层压、脱模、后处理、层压复合和脱模等步骤制备而成。本泡沫夹芯复合板采用的上下面板采用一种经过表面处理的纤维材料加强，大大增加了其使用强度，采用轻质高强度的PMI泡沫作为内芯材料，能进一步加强了其使用强度，本方案使用的材料绿色环保，制备的一种复合板具备轻质高强、阻燃隔热、绿色环保的特点。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体关于一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板及其制作方法。
背景技术
泡沫夹芯复合板是以塑料压型板或彩色钢压型板做面层，以玻璃丝棉、岩棉、聚苯乙烯泡沫等轻质、难燃防火材料做芯材，层间用聚胺脂高强粘和剂粘合而成的新型复合建材。该产品具有隔热，吸音，抗腐蚀及密封性能好，重量轻，造价低，施工速度快，同时还具有防水，保温一次完成，经久耐用，外形美观等特点。被广泛使用于工业厂房、大型仓库、大跨度屋面、墙面、简易房、售货亭、冷库、净化室、空调室等场所。
CN1380178A一种在连续的输送表面上的酚醛树脂发泡成型材料，尤其是一种铝箔－酚醛泡沫夹芯复合板及其生产工艺。为5层复合板，面层为铝箔，芯层为酚醛泡沫，面层与芯层之间为粘接涂层。产品难燃烧，明火下无烟、无毒，不易吸水、收缩和变形，机械强度较好，对人体无害，一次成型，成本较低。其应用广泛，例如宾馆、公寓、医院、写字楼等高级和高层建筑中央空调的输送风系统等。经试验，在1000℃高温下，不燃烧、不熔化、不收缩、不变形、无毒气、无浓烟，表面碳化，符合国家消防技术标准的要求。
CN104669763A提供了一种酚醛泡沫夹芯复合板的制备方法，包括以下步骤：1）酚醛树脂发泡工艺；2）酚醛泡沫夹芯复合板的制备工艺。该发明采用市售高固含可发性酚醛树脂，通过添加表面活性剂、固化剂、发泡剂制备酚醛泡沫。酚醛树脂物料直接在涂覆了胶黏剂上下木质面板之间发泡、固化，从而使酚醛泡沫在发泡、固化的同时通过上胶黏剂层和下胶黏剂层粘结在上下木质板材之间，形成一体化的酚醛泡沫夹芯复合板，增加了酚醛泡沫和木质板材之间的粘结强度。该发明所述的酚醛泡沫夹芯复合板制备工艺简单可行，可满足保温性好、轻质高强、隔音降噪等要求。
CN104669721A公开了一种酚醛泡沫夹芯复合板的制备方法，包括酚醛树脂胶黏剂的制备及酚醛泡沫夹芯板的粘合，所述酚醛泡沫层顶部和底部均设有木质板材，在室温下芯层泡沫通过酚醛树脂胶黏剂与上下两层木质板材形成一体的结构。该发明所述的酚醛泡沫夹芯复合板通过冷压法进行制备，工艺简单方便可行，制备的夹芯复合板具有保温性好、隔音降噪等特点。
以上专利以及现有技术制备的泡沫夹芯复合板大多是以塑料压型板或彩色钢压型板做面层，酚醛泡沫、聚苯乙烯泡沫等轻质材料做芯材制备而成，存在强度不够，隔热效果不够理想，材料环保型差的缺点，影响了泡沫夹芯复合板的进一步应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板及其制作方法。
一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板，其特征在于，包括上层纤维材料增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层纤维材料增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在120-150℃，0.3-0.8MPa的条件下进行固化120-180min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及纤维材料和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至50-60℃后进行取出脱模，得到纤维材料增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的纤维材料增强酚醛树脂板放入130-150℃烘箱进行处理，热处理时间为6-10h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层纤维材料增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层纤维材料增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至50-60℃后进行取出脱模，得到纤维材料增强酚醛树脂板。
所述的上下面板使用的纤维材料增强树脂板，使用的纤维材料通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理1-2h，并在50-60℃对其进行烘干，改性得到改性的纤维材料，纤维材料形式为纤维丝和纤维织物，织物的纹理采用平纹或斜纹或缎纹。纤维材质类别为玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维，优选玄武岩纤维。
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
所述的一种离子液浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散4-5h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.005-0.5重量份的1,1,1-三A-乙酰丙酮镁,0.001-0.1重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸， 0.001-0.2重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒,0.01-0.5重量份的三异丙氧基镓，控制温度80-90℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂等助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH550、KH570，pH调节剂包括盐酸、冰醋酸；成膜剂包括环氧树脂、水性聚氨酯，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
所述的成膜剂含有偶联剂0.5%-0.7%，成膜剂3.5%-5%，乳化剂2%-5%，润滑剂0.5%-2%，抗静电剂0.05%-0.2%。
所述的含镓纳米改性浸润剂含有偶联剂0.5%-0.7%，成膜剂3.5%-5%，乳化剂2%-5%，润滑剂0.5%-2%，抗静电剂0.05%-0.2%，改性纳米碳纤维粒子0.3%-0.5%，其它为水。
所述的预浸料为改性的纤维材料与酚醛树脂的浸润料。
所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
本发明方法公开的一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板及其制作方法，其结构包括上层纤维材料增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层纤维材料增强树脂板，三者之间通过粘合层连接。通过模具准备、铺层、层压、脱模、后处理、层压复合和脱模等步骤制备而成。本泡沫夹芯复合板采用的上下面板采用一种经过表面处理的纤维材料加强，大大增加了其使用强度，采用轻质高强度的PIM泡沫作为内芯材料，能进一步加强了其使用强度，本方案使用的材料绿色环保，制备的一种复合板具备轻质高强、阻燃隔热、绿色环保的特点。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明，纤维材料以玄武岩纤维织物为例：
实施例1
一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板，其特征在于，包括上层玄武岩纤维增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层玄武岩纤维增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将玄武岩纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在130℃，0.5MPa的条件下进行固化150min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及玄武纤维和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至55℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的玄武岩纤维增强酚醛树脂板放入140℃烘箱进行处理，热处理时间为8h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至55℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板。
所述的上下面板使用的玄武岩纤维增强树脂板，使用的玄武岩纤维织物通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理1.5h，并在50-60℃对其进行烘干，改性得到改性的玄武岩纤维织物，织物的纹理采用平纹。
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散4h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.01重量份的1,1,1-三A-乙酰丙酮镁,0.01重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸， 0.03重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒, 0.2重量份的三异丙氧基镓，控制温度85℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂等助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH550，pH调节剂包括盐酸；成膜剂包括环氧树脂，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
按质量百分含量,所述的成膜剂含有偶联剂0.6%，成膜剂4%，乳化剂3%，润滑剂1%，抗静电剂0.08%,其它为水。
所述的预浸料为改性的玄武岩纤维织物与酚醛树脂的浸润料。
所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为1024.1MPa，导热系数为0.046W/m·K。
实施例2
一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板，其特征在于，包括上层玄武岩纤维增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层玄武岩纤维增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将玄武岩纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在120℃，0.3MPa的条件下进行固化120min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及玄武纤维和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至50℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的玄武岩纤维增强酚醛树脂板放入130℃烘箱进行处理，热处理时间为6h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至50℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板。
所述的上下面板使用的玄武岩纤维增强树脂板，使用的玄武岩纤维织物通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理1h，并在50℃对其进行烘干，改性得到改性的玄武岩纤维织物，织物的纹理采用平纹。
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散4h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.005重量份的1,1,1-三A-乙酰丙酮镁,0.001重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸， 0.001重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒, 0.01重量份的三异丙氧基镓，控制温度80℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂等助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH550，pH调节剂包括盐酸；成膜剂包括水性聚氨酯，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
按质量百分比含量,所述的成膜剂含有偶联剂0.5%，成膜剂3.5%，乳化剂2%，润滑剂0.5%，抗静电剂0.05%,其它为水。。
所述的预浸料为改性的玄武岩纤维织物与酚醛树脂的浸润料。
所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为996.5MPa，导热系数为0.053W/m·K。
实施例3
一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板，其特征在于，包括上层玄武岩纤维增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层玄武岩纤维增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将玄武岩纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在150℃， 0.8MPa的条件下进行固化180min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及玄武纤维和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至60℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的玄武岩纤维增强酚醛树脂板放入150℃烘箱进行处理，热处理时间为10h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至60℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板。
所述的上下面板使用的玄武岩纤维增强树脂板，使用的玄武岩纤维织物通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理2h，并在560℃对其进行烘干，改性得到改性的玄武岩纤维织物，织物的纹理采用斜纹。
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散5h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.5重量份的1,1,1-三A-乙酰丙酮镁,0.1重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸，0.2重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒, 0.5重量份的三异丙氧基镓，控制温度90℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂等助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH570，pH调节剂包括冰醋酸；成膜剂包括水性聚氨酯，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
按质量百分含量:所述的成膜剂含有偶联剂0.7%，成膜剂5%，乳化剂5%，润滑剂2%，抗静电剂0.2%,其它为水。
所述的预浸料为改性的玄武岩纤维织物与酚醛树脂的浸润料。
所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为1019.7MPa，导热系数为0.038W/m·K。
实施例4
一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板，其特征在于，包括上层玄武岩纤维增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层玄武岩纤维增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将玄武岩纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在150℃， 0.8MPa的条件下进行固化180min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及玄武纤维和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至60℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的玄武岩纤维增强酚醛树脂板放入150℃烘箱进行处理，热处理时间为10h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至60℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板。
所述的上下面板使用的玄武岩纤维增强树脂板，使用的玄武岩纤维织物通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理1h，并在50℃对其进行烘干，改性得到改性的玄武岩纤维织物，织物的纹理采用缎纹。
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散4h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.5重量份的1,1,1-三A-乙酰丙酮镁,0.001重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸， 0.2重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒, 0.01重量份的三异丙氧基镓，控制温度80℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂等助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH570，pH调节剂包括冰醋酸；成膜剂包括环氧树脂，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
按质量百分含量: 所述的成膜剂含有偶联剂0.5%，成膜剂5%，乳化剂2%，润滑剂2%，抗静电剂0.05%,其它为水。
所述的预浸料为改性的玄武岩纤维织物与酚醛树脂的浸润料。
所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为1014.3MPa，导热系数为0.048W/m·K。
实施例5
一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板，其特征在于，包括上层玄武岩纤维增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层玄武岩纤维增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将玄武岩纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在120℃，0.3MPa的条件下进行固化120min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及玄武纤维和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至50℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的玄武岩纤维增强酚醛树脂板放入130℃烘箱进行处理，热处理时间为6h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层玄武岩纤维增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至50℃后进行取出脱模，得到玄武岩纤维增强酚醛树脂板。
所述的上下面板使用的玄武岩纤维增强树脂板，使用的玄武岩纤维织物通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理1h，并在50℃对其进行烘干，改性得到改性的玄武岩纤维织物，织物的纹理采用平纹。
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散5h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.005重量份的1,1,1-三A-乙酰丙酮镁,0.001重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸， 0.2重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒, 0.5重量份的三异丙氧基镓，控制温度80℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂等助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH570，pH调节剂包括盐酸；成膜剂包括水性聚氨酯，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
按质量百分含量: 所述的成膜剂含有偶联剂0.5%，成膜剂5%，乳化剂5%，润滑剂0.8%，抗静电剂0.05%,其它为水。
所述的预浸料为改性的玄武岩纤维织物与酚醛树脂的浸润料。
所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为1041.3MPa，导热系数为0.040W/m·K。
对比例1
不加玄武岩纤维，其它同实施例1。
本实验制备的一种泡沫夹芯复合板的弹性模量为649.5MPa，导热系数为0.045W/m·K。
对比例2
不对玄武岩纤维进行改性，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为856.3MPa，导热系数为0.047W/m·K。
对比例3
不加改性纳米碳纤维粒子，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为902.6MPa，导热系数为0.043W/m·K。
对比例4
不加偶联剂KH570，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为915.3MPa，导热系数为0.042W/m·K。
对比例5
不加成膜剂环氧树脂，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为893.7MPa，导热系数为0.044W/m·K。
对比例6
不加1,1,1-三A-乙酰丙酮镁，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为915.3MPa。
对比例7
不加(E)-3-吲哚丙烯酸，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为925.9MPa。
对比例8
不加二甲基二硫代氨基甲酸硒，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为923.6MPa。
对比例9
不加三异丙氧基镓，其它同实施例1。
本实验制备的一种玄武岩纤维/PMI泡沫夹芯复合板的弹性模量为902.5MPa。
Claims (5)
1.一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板的制作方法，包括上层纤维材料增强树脂板、芯材PMI泡沫，下层纤维材料增强树脂板，三者之间通过粘合层连接，按照以下方案进行制备：
第一步、模具准备：选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布；
第二步、铺层：将纤维预浸料按面板厚度需求进行铺层；
第三步、层压：调节热压机温度和压力，使铺层后的预浸料在120-150℃，0.3-0.8MPa的条件下进行固化120-180min，以较高的压力消除反应过程中产生的气泡，以及纤维材料和酚醛树脂之间良好的浸润性，使得纤维层间能得到更加紧实贴合的效果；
第四步、脱模：面板固化结束后在降至50-60℃后进行取出脱模，得到纤维材料增强酚醛树脂板；
第五步、后处理：将固化得到的纤维材料增强酚醛树脂板放入130-150℃烘箱进行处理，热处理时间为6-10h，除去游离醛和水，后续按所需尺寸要求进行裁切；
第六步、选择模具工作面并清理，然后铺贴耐高温特氟龙脱模布，将上面层纤维材料增强酚醛树脂板、粘合层、PMI泡沫、粘合层、下面层纤维材料增强酚醛树脂板按序进行铺层；
第七步、层压复合：调节热压机温度和压力，根据粘合层胶黏剂种类以及PMI泡沫的密度，选择合适的温度压力，使得上下面板和PMI泡沫紧实复合；
第八步、脱模：固化结束后在降至50-60℃后进行取出脱模，得到含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板；
所述的上下面板使用的纤维材料增强树脂板，使用的纤维材料通过一种含镓纳米改性浸润剂浸泡处理1-2h，并在50-60℃对其进行烘干，改性得到改性的纤维材料，纤维材料形式为纤维丝或纤维织物，织物的纹理采用平纹或斜纹或缎纹，纤维材质类别为玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维；
所述的一种含镓纳米改性浸润剂按照以下方案制备：
按重量份,将100份纳米碳纤维在去离子水中进行球磨分散4-5h，形成单分散纳米粒子，将其倒入到水解的偶联剂中，再加入0.005-0.5重量份的1,1,1-三氟-乙酰丙酮镁,0.001-0.1重量份的(E)-3-吲哚丙烯酸， 0.001-0.2重量份的二甲基二硫代氨基甲酸硒,0.01-0.5重量份的三异丙氧基镓，控制温度80-90℃搅拌反应，后冷却、过滤、水洗、丙酮洗、水洗，得到含镓纳米碳纤维粒子；
将预先配置的成膜剂倒入容器，搅拌同时加入润滑剂、抗静电剂助剂，再加入水解的偶联剂，混合充分，加入改性纳米碳纤维粒子，高速搅拌分散，即可得到含镓纳米改性浸润剂。
2.根据权利要求1所述的一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板的制作方法，其特征在于：所述的偶联剂包括硅烷偶联剂KH550、KH570，pH调节剂包括盐酸、冰醋酸；成膜剂包括环氧树脂、水性聚氨酯，乳化剂为聚醋酸乙烯酯；润滑剂包括二甲基硅油；抗静电剂为季铵盐抗静电剂。
3.根据权利要求1所述的一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板的制作方法，其特征在于：按质量百分含量: 所述的含镓纳米改性浸润剂含有偶联剂0.5%-0.7%，成膜剂3.5%-5%，乳化剂2%-5%，润滑剂0.5%-2%，抗静电剂0.05%-0.2%，改性纳米碳纤维粒子0.3%-0.5%，其它为水。
4.根据权利要求1所述的一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板的制作方法，其特征在于：所述的预浸料为改性的纤维材料与酚醛树脂的浸润料。
5.根据权利要求1所述的一种含有纤维材料的PMI泡沫夹芯复合板的制作方法，其特征在于：所述粘合层为环氧胶膜或环氧树脂填充表面毡或不饱和聚酯树脂填充表面毡。
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