CN113698732A - 一种新型胶水及其制备方法及机壳的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型胶水，其包括重量比为10:3的融合胶和固化剂，融合胶由重量比为（9～11）:（2～4）的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成；还公开了一种制备新型胶水的方法；还公开了一种机壳的制备工艺，包括以下步骤：步骤一、在模具上依次铺设两层碳纤维层，并均匀涂抹糊制材料；步骤二、将模具密封并抽真空放置8小时；步骤三、对模具进行合模；步骤四、制品固化后进行脱模。本发明通过改良胶水配方，不仅进一步提高了复合材料的粘合强度，进而使制出的机壳抗摔能力得到很大提升，而且进一步降低了胶水的浓稠度，使得模具密封后抽真空效果更好；本发明通过改良合模剂配方，使复合材料之间的合模结合力更高，提高了机壳的抗压能力。

Description

一种新型胶水及其制备方法及机壳的制备工艺
技术领域
本发明涉及新型材料技术领域，具体涉及一种新型胶水及其制备方法及机壳的制备工艺。
背景技术
无人机因具有垂直起降、低速安全等方面的优势，已广泛地应用于航拍、灾难救援、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等领域，而机壳作为无人机的重要组成部分，其对无人机性能的影响很大。
传统制备无人机机壳的方法至少还存在以下问题：传统机壳的制备方法中糊制胶水强度低，导致机壳的抗摔能力较差；糊制胶水的浓稠度较高，不利于模具密封后抽真空；常用的合模剂（如日本N-RED合模剂膏等）结合力低，导致机壳的抗压能力较弱；传统方法制备得到的机壳重量重，壁厚较厚，且制作的成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型胶水及其制备方法及机壳的制备工艺，以至少解决上述技术问题的其一。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种新型胶水，包括重量比为10:3的融合胶和固化剂，所述融合胶由重量比为（9～11）:（2～4）的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成。
优选地，所述双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂的重量比为10:3。
优选地，所述双酚F环氧树脂为爱固牢GY285，所述脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179。
一种制备上述新型胶水的方法，包括如下过程：将双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂按比例混合，搅拌均匀得到融合胶，再加入相应比例的固化剂，搅拌均匀得到新型胶水。
一种机壳的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、在模具上依次铺设两层碳纤维层，并均匀涂抹糊制材料，所述糊制材料由胶水、填料、小料组成，所述胶水采用上述的新型胶水；
步骤二、将模具密封并抽真空，抽真空后放置8小时；
步骤三、对模具进行合模，采用新型合模剂对模具上铺设的碳纤维层连接处进行均匀涂抹，所述新型合模剂包括重量比为10:3的融合粉和脂环族环氧树脂，所述融合粉由重量比为（9～11）:（2～4）的1250目纳米氢粉和黑炭粉组成；
步骤四、制品固化后进行脱模，得到机壳产品。
优选地，所述糊制材料由百分比为55：40：5的新型胶水、填料、小料组成。
优选地，所述填料由百分比为（80～83）：（9～12）：（7～9）的碳纤维布、纳米氢气粉、碳粉组成。
优选地，所述1250目纳米氢粉和黑炭粉的重量比为10:3，所述脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179。
优选地，步骤一中，两层碳纤维层以45°和90°进行交叉铺布。
采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：
1、本发明通过改良胶水配方，不仅进一步提高了复合材料的粘合强度，进而使制出的机壳抗摔能力得到很大提升，而且进一步降低了胶水的浓稠度，使得模具密封后抽真空效果更好。
2、本发明通过改良合模剂配方，使复合材料之间的合模结合力更高，进而提高了机壳的抗压能力。
3、本发明通过合理的碳纤维布局结构，使得制备得到的机壳重量较轻，壁厚较薄，降低了机壳的制作成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明公开了一种新型胶水，包括重量比为10:3的融合胶和固化剂，所述融合胶由重量比为（9～11）:（2～4）的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成。优选地，所述双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂的重量比为10:3。优选地，所述双酚F环氧树脂为爱固牢GY285，所述脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179，所述固化剂可以采用氨基固化剂，如二甲胺基丙胺。
本发明还公开了一种制备上述新型胶水的方法，包括如下过程：将双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂按比例混合，搅拌均匀得到融合胶，再加入相应比例的固化剂，搅拌均匀得到新型胶水。
本发明还公开了一种机壳的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、在模具上依次铺设两层碳纤维层，并均匀涂抹糊制材料，优选地，两层碳纤维层以45°和90°进行交叉铺布。所述糊制材料由胶水、填料、小料组成，所述胶水采用上述的新型胶水。优选地，所述糊制材料由百分比为55：40：5的新型胶水、填料、小料组成。优选地，所述填料由百分比为（80～83）：（9～12）：（7～9）的碳纤维布、纳米氢气粉、碳粉组成。
传统的方案中至少需要铺设三层炭布，而本发明只需铺设两层碳纤维层，以生产同款机壳为例，传统方案的机壳重量为0.55kg，壁厚为2.5mm，采用本发明制得的机壳重量为0.5kg，壁厚为2.2mm，因此，机壳重量和壁厚都相比传统方案降低了10%左右。
步骤二、将模具密封并抽真空，抽真空后放置8小时。
步骤三、对模具进行合模，采用新型合模剂对模具上铺设的碳纤维层连接处进行均匀涂抹，所述新型合模剂包括重量比为10:3的融合粉和脂环族环氧树脂，所述融合粉由重量比为（9～11）:（2～4）的1250目纳米氢粉和黑炭粉组成，所述1250目纳米氢粉和黑炭粉的重量比为10:3，所述脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179。采用新型合模剂后，增加了产品之间的结合力，使得产品的耐压性能更佳。
步骤四、制品固化后进行脱模，得到机壳产品。
制品的固化分硬化和熟化两个阶段，从凝胶到三角化一般要24h，此时固化度达50%～70%（巴柯尔硬性度为15），可以脱模，脱模后在自然环境条件下固化1～2周才能使制品具有力学强度，此过程为熟化，熟化后制品的固化度达85%以上。加热可促进熟化过程，对聚酯玻璃钢，80℃加热3h，对环氧玻璃钢，温度可控制在150℃以内（中小型制品可在固化炉内加热固化，大型制品可采用模内加热或红外线加热固化）。
制品的脱模可以采用以下方式：①顶出脱模，在模具上预埋顶出装置，脱模时转动螺杆，将制品顶出。②压力脱模，模具上留有压缩空气或水入口，脱模时将压缩空气或水（0.2MPa）压入模具和制品之间，同时用木锤和橡胶锤敲打，使制品和模具分离。③大型制品（如船）脱模可借助千斤顶、吊车和硬木楔等工具。④复杂制品可采用手工脱模方法先在模具上糊制二三层玻璃钢，待其固化后从模具上剥离，然后再放在模具上继续糊制到设计厚度，固化后很容易从模具上脱下来。
脱模时要保证制品不受损伤，脱模后可对制品进行修整，修整分两种：一种是尺寸修整，另一种缺陷修补。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用原料均为市售商品，其中，所用的双酚F型环氧树脂为爱固牢GY285，所用的脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179。
实施例一
（1）新型胶水的配方
该新型胶水由重量比为10:3的融合胶和固化剂组成，所述融合胶由重量比为9:2的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成。
（2）糊制材料的配方
该糊制材料由百分比为55：40：5的新型胶水、填料、小料组成，其中，所述填料由百分比为83：10：7的碳纤维布、纳米氢气粉、碳粉组成。
（3）新型合模剂的配方
该新型合模剂由重量比为10:3的融合粉和脂环族环氧树脂组成，所述融合粉由重量比为9:2的1250目纳米氢粉和黑炭粉组成。
实施例二
（1）新型胶水的配方
该新型胶水由重量比为10:3的融合胶和固化剂组成，所述融合胶由重量比为10:3的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成。
（2）糊制材料的配方
该糊制材料由百分比为55：40：5的新型胶水、填料、小料组成，其中，所述填料由百分比为80：12：8的碳纤维布、纳米氢气粉、碳粉组成。
（3）新型合模剂的配方
该新型合模剂由重量比为10:3的融合粉和脂环族环氧树脂组成，所述融合粉由重量比为10:3的1250目纳米氢粉和黑炭粉组成。
实施例三
（1）新型胶水的配方
该新型胶水由重量比为10:3的融合胶和固化剂组成，所述融合胶由重量比为11:4的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成。
（2）糊制材料的配方
该糊制材料由百分比为55：40：5的新型胶水、填料、小料组成，其中，所述填料由百分比为82：9：9的碳纤维布、纳米氢气粉、碳粉组成。
（3）新型合模剂的配方
该新型合模剂由重量比为10:3的融合粉和脂环族环氧树脂组成，所述融合粉由重量比为11:4的1250目纳米氢粉和黑炭粉组成。
采用本发明实施例一、实施例二、实施例三提供的新型胶水、糊制材料、新型合模 剂制备机壳，对各实施例中合模剂的结合力和所制得的机壳的抗压强度和抗拉强度进行测 试，具体数据参见下表，其中，对比例采用GY285胶水或CY179胶水、采用传统糊制胶水、采用 传统的合模剂。
性能 实施例一 实施例二 实施例三 对比例
结合力/kg/cm2 205 220 190 180
抗压强度/MPa 1250 1360 1190 1120
抗拉强度/MPa 3660 3750 3600 3520
由上表可得，实施例一、实施例二、实施例三中使用新型合模剂后，合模结合力分别为205kg/cm2、220kg/cm2、190kg/cm2，而对比例的合模结合力为180kg/cm2，可知，与对比例相比，合模结合力分别提高了13.89%、22.22%、5.56%。
由上表可得，实施例一、实施例二、实施例三中使用新型胶水和糊制材料所制得机壳的抗压强度分别为1250MPa、1360MPa、1190MPa，而对比例所制得机壳的抗压强度为1120MPa，可知，与对比例相比，机壳的抗压强度分别提高了11.61%、21.43%、6.25%。
由上表可得，实施例一、实施例二、实施例三中使用新型胶水和糊制材料所制得机壳的抗拉强度分别为3660MPa、3750MPa、3600MPa，而对比例所制得机壳的抗拉强度为3520MPa，可知，与对比例相比，机壳的抗拉强度分别提高了3.98%、6.53%、2.27%。
综上，本发明不仅使新型胶水具有更好的粘接性能，而且所制得机壳的结构强度更高、重量更轻。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种新型胶水，其特征在于，包括重量比为10:3的融合胶和固化剂，所述融合胶由重量比为（9～11）:（2～4）的双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂组成。
2.如权利要求1所述的一种新型胶水，其特征在于，所述双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂的重量比为10:3。
3.如权利要求1所述的一种新型胶水，其特征在于，所述双酚F环氧树脂为爱固牢GY285，所述脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179。
4.一种制备权利要求1所述新型胶水的方法，其特征在于，包括如下过程：将双酚F环氧树脂和脂环族环氧树脂按比例混合，搅拌均匀得到融合胶，再加入相应比例的固化剂，搅拌均匀得到新型胶水。
5.一种机壳的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、在模具上依次铺设两层碳纤维层，并均匀涂抹糊制材料，所述糊制材料由胶水、填料、小料组成，所述胶水采用权利要求1所述的新型胶水；
步骤二、将模具密封并抽真空，抽真空后放置8小时；
步骤三、对模具进行合模，采用新型合模剂对模具上铺设的碳纤维层连接处进行均匀涂抹，所述新型合模剂包括重量比为10:3的融合粉和脂环族环氧树脂，所述融合粉由重量比为（9～11）:（2～4）的1250目纳米氢粉和黑炭粉组成；
步骤四、制品固化后进行脱模，得到机壳产品。
6.如权利要求5所述的一种机壳的制备工艺，其特征在于，所述糊制材料由百分比为55：40：5的新型胶水、填料、小料组成。
7.如权利要求6所述的一种机壳的制备工艺，其特征在于，所述填料由百分比为（80～83）：（9～12）：（7～9）的碳纤维布、纳米氢气粉、碳粉组成。
8.如权利要求5所述的一种机壳的制备工艺，其特征在于，所述1250目纳米氢粉和黑炭粉的重量比为10:3，所述脂环族环氧树脂为亨斯迈CY179。
9.如权利要求5所述的一种机壳的制备工艺，其特征在于，步骤一中，两层碳纤维层以45°和90°进行交叉铺布。
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