CN113478865A - 一种泡沫板的成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于泡沫板的制备领域，公开一种泡沫板的成型方法。包括如下步骤：（1）、根据所要制备的泡沫板的规格尺寸，准备预浸料：（2）、在带有气囊袋和气孔的模具内表面预先铺设一层离型膜，接着成型一个发泡型腔；（3）、对步骤（2）所得模具进行加热加压；（4）、将模具降温，泄气，开模，移除气囊袋后再封闭整个模具；（5）、配制树脂发泡混合浆料，将树脂发泡混合浆料注射至模具里面的发泡型腔内，直至注满，保温保压发泡后开模，即得泡沫板。本发明减少后处理工序，且板材的周边基本不存在因粘结不牢固而分层的现象。
Description
技术领域
本发明属于泡沫板的制备领域，具体涉及一种泡沫板的成型方法。
背景技术
目前泡沫板的成型方式主要包括胶粘成型、注射发泡成型两种；胶粘成型法是采用面板层与成品泡沫板层通过粘接方式成型，此种方式制得的板材往往由于泡沫层与面板层粘结强度低导致严重分层现象，需要对板材边缘处进行处理才能减少分层现象；注射发泡成型法需要首先由面板层和框架组成一个封闭型腔，然后向封闭型腔中注射发泡混合原料并在型腔中发泡成型，此种方法需要准备框架模具并与面板层预粘接，成型后再把框架模具拆除。以上两种方案虽制备工艺简单，但其实成型成本较高，后处理或预处理工序多，还易产生废料，因此，减少处理工艺，降低成本，减少废料产生势在必行。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种泡沫板的成型方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种泡沫板的成型方法，所述泡沫板包括上面板层、下面板层以及位于两者之间的发泡层，所述上面板层、下面板层均采用纤维增强树脂基复合材料，包括如下步骤：
（1）、根据所要制备的泡沫板的规格尺寸，按下述方式（a）或方式（b）准备预浸料：
方式（a）、裁切三块预浸料，分别标记为1#预浸料、2#预浸料和3#预浸料，其中1#预浸料对应泡沫板的四个侧面，2#预浸料和3#预浸料分别对应泡沫板的上面板层和下面板层；将1#预浸料卷成中空筒状结构并将该筒状结构的相交线两端粘接固定，然后将2#预浸料和3#预浸料分别粘接固定在筒状结构的上下两端；
方式（b）、裁切六块预浸料，分别标记为1′#预浸料、2′#预浸料、3′#预浸料、4′#预浸料、5′#预浸料和6′#预浸料，其中1′-4′#预浸料分别对应泡沫板的前后左右四个侧面，5′#预浸料和6′#预浸料分别对应泡沫板的上面层和下面层；
（2）、在自带有气囊袋的模具内表面预先铺设一层离型膜，接着按下述方式（c）或方式（d）成型一个发泡型腔，其中方式（c）对应方式（a），方式（d）对应方式（b）；然后将模具内腔预先放置的气囊袋充满气至气囊袋充满整个模具内腔，此时，充满气的气囊袋将所有预浸料与模具内壁紧紧贴合，进而塑造出一个发泡型腔：
方式（c）、将步骤（1）所得筒状结构紧贴模具内表面的离型膜放置；
方式（d）、将步骤（1）的1′-4′#预浸料分别紧贴模具前后左右四个内侧面的离型膜放置，将5′#预浸料和6′#预浸料分别紧贴模具上顶面和下底面的离型膜放置，并且每块预浸料的四角以及相邻预浸料的交接处均使用粘结剂进行粘接固定；
（3）、对步骤（2）所得模具进行加热加压；
（4）、将模具降温，泄气，开模，移除气囊袋后再封闭整个模具；
（5）、配制树脂发泡混合浆料，通过模具上的气孔将树脂发泡混合浆料注射至模具里面的发泡型腔内，直至注满，保温保压发泡后开模，即得泡沫板；
其中，1-3#预浸料、1′-6′#预浸料均为与纤维增强树脂基复合材料对应的纤维增强树脂基预浸料，树脂发泡混合浆料中的树脂与纤维增强树脂基复合材料中的树脂相同或不相同。
本发明中模具可以采用现有常规的模压成型模具，只要带有气囊袋和气孔就行。较好地，所述模具包括上模具、下模具、两个滑块、气囊袋；上模具和下模具结构相同，均包括纵截面为U形的半模具本体，半模具本体的竖直两边各设一把手，上模具和下模具相对扣合形成整个模具本体；气囊袋上设有气管，其中一滑块上设有与气管对应的气孔，两个滑块分别设在上模具和下模具的边缘扣合缝中，气囊袋位于上模具和下模具扣合后形成的内部空腔中，气管从气孔伸出至与外界连通。
较好地，纤维增强树脂基复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳纶，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
较好地，步骤（3）中，加热加压的条件为：加热温度为120-250 ℃、加压压力为0.5-15 MPa、时间为30 min-3h，加热加压的同时保证气囊袋中的内部加压压力为0.5-2 MPa。
较好地，步骤（5）中，所述树脂发泡混合浆包括添加可膨胀微球发泡剂的树脂原液或聚氨酯泡沫原液；其中，添加可膨胀微球发泡剂的树脂原液由树脂、可膨胀微球发泡剂、固化剂、稀释剂按质量比为100∶（1-50）∶（2-100）∶（0-50）混合而成，树脂原液中所述树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂；聚氨酯泡沫原液由聚醚多元醇和异氰酸酯按质量比1∶（1-1.5）混合而成。
较好地，所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、十二烯基琥珀酸酐、双氰胺及其衍生物、二氨基二苯砜、聚醚二胺型固化剂、间苯二甲酸酰肼、异氰酸酯改性咪唑、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮或过氧化苯甲酰。
较好地，所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚AGE501、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、烯丙烯缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚中的一种或多种。
较好地，步骤（2）中，所述离型膜为PET膜、PE膜、PI膜或OPP膜。
较好地，步骤（5）中，保温保压的条件为：温度为30-150 ℃、压力为0.5-15 MPa、时间为20min-1h。
本发明中所述“纤维增强树脂基复合材料”、“纤维增强树脂基预浸料”可按现有技术制备获得或通过市购获得。
有益效果：本发明中采用面板层材料并利用气囊袋辅助先成型一个发泡型腔，然后再向该型腔中注射泡沫材料，最后经发泡、固化过程后制得泡沫板材，其中发泡型腔的上下面即构成了该泡沫板材的上下面板层，发泡型腔的四周面材将泡沫板材的泡沫芯材密封，构成泡沫板材的侧面板材，因此，经发泡、固化后，无需对泡沫板材的表面、四周进行处理即制得所需泡沫板，减少后处理工序，且板材的周边基本不存在因粘结不牢固而分层的现象。
同时，在初始阶段形成发泡型腔时，经历了一定的固化过程，因此形成的发泡型腔具备稳固的空间结构，不会发生形变，从而当向型腔中注射泡沫浆料时，能够保证型腔被注满，最终形成的泡沫板不仅表面板材平整，内部芯材结构也不存在芯材缺陷的问题。
本发明的一体化成型泡沫板的制备方法，制作工艺更加简单，制作工时减少，且不易产生废料，降低了材料使用成本。
附图说明
图1：模具（闭合状态）的整体结构示意图；
图2：模具的分解结构示意图；
图3：上模具的结构示意图；
其中，1-上模具，2-下模具，3-滑块，4-气囊袋，5-气管，6-气孔，7-把手。
具体实施方式
为使本发明更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种泡沫板的成型方法，所述泡沫板包括上面板层、下面板层以及位于两者之间的发泡层，所述上面板层、下面板层均采用玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料，成型方法包括如下步骤：
（1）、根据所要制备的泡沫板的规格尺寸，裁切三块预浸料，分别标记为1#预浸料、2#预浸料和3#预浸料，1-3#预浸料均为玻璃纤维增强环氧树脂基预浸料，其中1#预浸料对应泡沫板的四个侧面，2#预浸料和3#预浸料分别对应泡沫板的上面板层和下面板层；将1#预浸料卷成中空筒状结构并将该筒状结构的相交线两端粘接固定，然后将2#预浸料和3#预浸料分别粘接固定在筒状结构的上下两端；
（2）、采用如图1-3所示的模具，所述模具包括上模具1、下模具2、两个滑块3、气囊袋4；上模具1和下模具2结构相同，均包括纵截面为U形的半模具本体，半模具本体的竖直两边各设一把手7，上模具1和下模具2相对扣合形成整个模具本体；气囊袋4上设有气管5，其中一滑块3上设有与气管5对应的气孔6，两个滑块3分别设在上模具1和下模具2的边缘扣合缝中，气囊袋4位于上模具1和下模具2扣合后形成的内部空腔中，气管5从气孔6伸出至与外界连通；在模具内表面预先铺设一层离型膜，接着将步骤（1）所得筒状结构紧贴模具内表面的离型膜放置；然后通过气孔6将模具内腔预先放置的气囊袋4（材质为尼龙）充满气至气囊袋4充满整个模具内腔，此时，充满气的气囊袋4将所有预浸料与模具内壁紧紧贴合，进而塑造出一个发泡型腔；所述离型膜为PET膜；
（3）、将步骤（2）所得模具进行加热加压，加热温度为150 ℃、加压压力为3 MPa、时间为1 h，加热加压的同时保证气囊袋4中的压力为0.5 MPa；
（4）、将模具降温至40 ℃，泄气，开模，移除气囊袋4后再封闭整个模具；
（5）、配制聚氨酯发泡混合浆料，所述聚氨酯发泡混合浆料由A料和B料按1:1.05的质量比混合而成，所述A料为二苯基甲烷二异氰酸酯，所述B料为聚醚多元醇 ；通过模具上的气孔6将聚氨酯发泡混合浆料注射至模具里面的发泡型腔内，直至注满，在30 ℃、压力0.5MPa下保温保压发泡30 min后开模，即得泡沫板。
实施例2
一种泡沫板的成型方法，所述泡沫板包括上面板层、下面板层以及位于两者之间的发泡层，所述上面板层、下面板层均采用碳纤维增强不饱和聚酯基复合材料，成型方法包括如下步骤：
（1）、根据所要制备的泡沫板的规格尺寸，裁切六块预浸料，分别标记为1′#预浸料、2′#预浸料、3′#预浸料、4′#预浸料、5′#预浸料和6′#预浸料，1′-6′#预浸料均为碳纤维增强不饱和聚酯基预浸料，其中1′-4′#预浸料分别对应泡沫板的前后左右四个侧面，5′#预浸料和6′#预浸料分别对应泡沫板的上面层和下面层；
（2）、采用如图1-3所示的模具，所述模具包括上模具1、下模具2、两个滑块3、气囊袋4；上模具1和下模具2结构相同，均包括纵截面为U形的半模具本体，半模具本体的竖直两边各设一把手7，上模具1和下模具2相对扣合形成整个模具本体；气囊袋4上设有气管5，其中一滑块3上设有与气管5对应的气孔6，两个滑块3分别设在上模具1和下模具2的边缘扣合缝中，气囊袋4位于上模具1和下模具2扣合后形成的内部空腔中，气管5从气孔6伸出至与外界连通；在模具内表面预先铺设一层离型膜，接着将步骤（1）的1′-4′#预浸料分别紧贴模具前后左右四个内侧面的离型膜放置，将5′#预浸料和6′#预浸料分别紧贴模具上顶面和下底面的离型膜放置，并且每块预浸料的四角以及相邻预浸料的交接处均使用粘结剂进行粘接固定；然后通过气孔6将模具内腔预先放置的气囊袋4充满气至气囊袋4充满整个模具内腔，此时，充满气的气囊袋4将所有预浸料与模具内壁紧紧贴合，进而塑造出一个发泡型腔；所述离型膜为PET膜；
（3）、将步骤（2）所得模具进行加热加压，加热温度为120 ℃、加压压力为5 MPa、时间为2 h，加热加压的同时保证气囊袋4中的压力为1 MPa；
（4）、将模具降温至50 ℃，泄气，开模，移除气囊袋4后再封闭整个模具；
（5）、配制环氧树脂发泡混合浆料，所述环氧树脂发泡混合浆由环氧树脂、可膨胀微球发泡剂（EM406，日本油脂制药株式会社生产）、固化剂、稀释剂按质量比为100∶10∶90∶5混合而成，所述固化剂为甲基四氢苯酐，所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚AGE501；通过模具上的气孔6将环氧树脂发泡混合浆料注射至模具里面的发泡型腔内，直至注满，在150 ℃、2.5 MPa下保温保压发泡2 h后开模，即得泡沫板。
Claims (9)
1.一种泡沫板的成型方法，所述泡沫板包括上面板层、下面板层以及位于两者之间的发泡层，所述上面板层、下面板层均采用纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、根据所要制备的泡沫板的规格尺寸，按下述方式（a）或方式（b）准备预浸料：
方式（a）、裁切三块预浸料，分别标记为1#预浸料、2#预浸料和3#预浸料，其中1#预浸料对应泡沫板的四个侧面，2#预浸料和3#预浸料分别对应泡沫板的上面板层和下面板层；将1#预浸料卷成中空筒状结构并将该筒状结构的相交线两端粘接固定，然后将2#预浸料和3#预浸料分别粘接固定在筒状结构的上下两端；
方式（b）、裁切六块预浸料，分别标记为1′#预浸料、2′#预浸料、3′#预浸料、4′#预浸料、5′#预浸料和6′#预浸料，其中1′-4′#预浸料分别对应泡沫板的前后左右四个侧面，5′#预浸料和6′#预浸料分别对应泡沫板的上面层和下面层；
（2）、在自带有气囊袋的模具内表面预先铺设一层离型膜，接着按下述方式（c）或方式（d）成型一个发泡型腔，其中方式（c）对应方式（a），方式（d）对应方式（b）；然后将模具内腔预先放置的气囊袋充满气至气囊袋充满整个模具内腔，此时，充满气的气囊袋将所有预浸料与模具内壁紧紧贴合，进而塑造出一个发泡型腔：
方式（c）、将步骤（1）所得筒状结构紧贴模具内表面的离型膜放置；
方式（d）、将步骤（1）的1′-4′#预浸料分别紧贴模具前后左右四个内侧面的离型膜放置，将5′#预浸料和6′#预浸料分别紧贴模具上顶面和下底面的离型膜放置，并且每块预浸料的四角以及相邻预浸料的交接处均使用粘结剂进行粘接固定；
（3）、对步骤（2）所得模具进行加热加压；
（4）、将模具降温，泄气，开模，移除气囊袋后再封闭整个模具；
（5）、配制树脂发泡混合浆料，通过模具上的气孔将树脂发泡混合浆料注射至模具里面的发泡型腔内，直至注满，保温保压发泡后开模，即得泡沫板；
其中，1-3#预浸料、1′-6′#预浸料均为与纤维增强树脂基复合材料对应的纤维增强树脂基预浸料，树脂发泡混合浆料中的树脂与纤维增强树脂基复合材料中的树脂相同或不相同。
2.如权利要求1所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：所述模具包括上模具、下模具、两个滑块、气囊袋；上模具和下模具结构相同，均包括纵截面为U形的半模具本体，半模具本体的竖直两边各设一把手，上模具和下模具相对扣合形成整个模具本体；气囊袋上设有气管，其中一滑块上设有与气管对应的气孔，两个滑块分别设在上模具和下模具的边缘扣合缝中，气囊袋位于上模具和下模具扣合后形成的内部空腔中，气管从气孔伸出至与外界连通。
3.如权利要求1所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：纤维增强树脂基复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳纶，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
4.如权利要求1所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：步骤（3）中，加热加压的条件为：加热温度为120-250 ℃、加压压力为0.5-15 MPa、时间为30 min-3h，加热加压的同时保证气囊袋中的内部加压压力为0.5-2 MPa。
5.如权利要求1所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：步骤（5）中，所述树脂发泡混合浆包括添加可膨胀微球发泡剂的树脂原液或聚氨酯泡沫原液；其中，添加可膨胀微球发泡剂的树脂原液由树脂、可膨胀微球发泡剂、固化剂、稀释剂按质量比为100∶（1-50）∶（2-100）∶（0-50）混合而成，树脂原液中所述树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂；聚氨酯泡沫原液由聚醚多元醇和异氰酸酯按质量比1∶（1-1.5）混合而成。
6.如权利要求4所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、十二烯基琥珀酸酐、双氰胺及其衍生物、二氨基二苯砜、聚醚二胺型固化剂、间苯二甲酸酰肼、异氰酸酯改性咪唑、过氧化甲乙酮、过氧化环己酮或过氧化苯甲酰。
7.如权利要求4所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：所述稀释剂为烯丙基缩水甘油醚AGE501、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚、烯丙烯缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：步骤（2）中，所述离型膜为PET膜、PE膜、PI膜或OPP膜。
9.如权利要求1所述的泡沫板的成型方法，其特征在于：步骤（5）中，保温保压的条件为：温度为30-150 ℃、压力为0.5-15 MPa、时间为20min-1h。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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