CN114179462B - 一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法 - Google Patents

一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114179462B
CN114179462B CN202210141034.7A CN202210141034A CN114179462B CN 114179462 B CN114179462 B CN 114179462B CN 202210141034 A CN202210141034 A CN 202210141034A CN 114179462 B CN114179462 B CN 114179462B
Authority
CN
China
Prior art keywords
composite material
self
adhesive
epoxy resin
honeycomb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210141034.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114179462A (zh
Inventor
田谋锋
康龙昭
姚亚琳
刘晶
王凤清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Composite Material Co Ltd
China National Building Material Group Co Ltd CNBM
Original Assignee
Beijing Composite Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Composite Material Co Ltd filed Critical Beijing Composite Material Co Ltd
Priority to CN202210141034.7A priority Critical patent/CN114179462B/zh
Publication of CN114179462A publication Critical patent/CN114179462A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114179462B publication Critical patent/CN114179462B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
    • B32B29/02—Layered products comprising a layer of paper or cardboard next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/08—Impregnating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/18—Handling of layers or the laminate
    • B32B38/1858—Handling of layers or the laminate using vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B32B2260/023—Two or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/18—Aircraft

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法，所述自粘型复合材料蜂窝板包括复合材料蒙皮及蜂窝芯；复合材料蒙皮由自粘型低树脂含量（40±2%）环氧树脂预浸料复合固化获得；所述复合材料蒙皮通过固化自粘接于所述蜂窝芯两侧。本发明所述的方法包括步骤一、将自粘型环氧树脂制为胶膜并与玻璃纤维织物复合为自粘型环氧树脂‑玻璃纤维预浸料；步骤二、将所述自粘型环氧树脂‑玻璃纤维预浸料裁切为多个切块，将各切块平行铺贴为复合材料蒙皮；步骤三、在复合材料蒙皮蜂窝芯，制备为预成型复合材料蜂窝板；步骤四、抽真空后进行热压；固化保温后得到自粘型复合材料蜂窝板。

Description

一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法。
背景技术
纤维增强复合材料具有比强度高、比模量高、耐腐蚀、耐疲劳等优点，且通过适合的结构设计应用于飞机制造中，可以极大减轻飞机的重量，在降低飞机油耗的同时提高飞机的运载能力，因此复合材料在航空领域获得了越来越广泛地应用，比如，波音公司生产的B787客机的复合材料用量已达50%，空客公司的A350甚至更高，复合材料的使用占比已成为飞机制造先进程度的重要标准。复合材料在民机制造上的的应用发展大致经历了三个阶段：次承力结构件、支撑力结构件和飞机结构件大规模应用，国外研制的高性能预浸料在民机复合材料制造上的应用已有半个多世纪的历史，且对高性能复合材料预浸料及其关键原材料的制备与使用均建立了相对完善的规范体系，如EN6032（ASTM D7028） 树脂玻璃化转变温度测试、ASTM D790树脂弯曲强度测试等。在波音、空客两大航空巨头的需求牵引下，国外多家企业，如赫氏公司（Hexcel 美国）、东丽公司（日本）、固瑞特公司（Gurit 瑞士）以及索尔维公司（Solvay 比利时）等，致力于高性能预浸料复合材料的研制与应用，与国内的复合材料产业相比，已形成绝对优势。
国内自上世纪70年代起开始研究民机用的航空复合材料，但所研制出的树脂、增强纤维及复合预浸料等原材料性能始终存在短板，在国外适航认证标准体系中，均不能满足在民机上的应用指标要求。国产化预浸料复合材料在民机制造领域的应用尚处空白，2017年，国产C919大飞机的首飞成功，标志着大飞机自主研制工作取得了突破性的进展。但目前C919机身复合材料所用高性能预浸料及关键原材料均依赖于国外进口，这使我国自主研发大飞机的工作始终面临着被国外“卡脖子”的风险。因此，研制具有自主产权国产化高性能预浸料复合材料已迫在眉睫。复合材料蜂窝板通常是由两片薄且比刚度高的复合材料蒙皮和一个厚且密度小的蜂窝芯粘接而成。蒙皮是复合材料蜂窝板的主承力结构，其模量和强度往往比较高，在航空应用中通常是由碳纤维或玻璃纤维复合材料制成；蜂窝芯的材质和构型从根本上影响着蜂窝板性能，蜂窝芯以铝蜂窝、玻璃钢蜂窝和芳纶纸蜂窝最为常见，而芳纶纸蜂窝在飞机制造中应用最为广泛，据统计有将近300个飞机零件可由芳纶纸蜂窝复合材料制成，其中，间位构型的芳纶纸蜂窝是目前研究的重点。复合材料蜂窝板在遭受外部载荷时，蒙皮与芯子之间需要形成良好且有效的载荷分配和传递，以保证蜂窝板本身具有良好的性能表现。因此，蒙皮与蜂窝芯薄且小的孔壁之间的界面粘接效果是影响蜂窝板性能表现的关键因素，目前蒙皮与蜂窝芯材之间的粘接通常可分为两种，即一种是在蒙皮与芯材之间选取合适的胶膜，通过共胶接工艺制备蜂窝板；另一种是采用自粘型预浸料制备蒙皮并直接与芯材粘接共固化制备蜂窝板。采用后者可以有效减少蜂窝板制备工序的繁琐，降低制造成本，但这种制备方法对预浸料树脂基体增韧固化流胶粘度特性以及与之相匹配的制备工艺技术已处理巨大考验。
目前，国内尚无全体系（从环氧树脂基体制备到蜂窝板成型）国产化可应用于大型民用飞机制造的自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板制造体系配方和与之相匹配的固化工艺制造技术。因此开展全体系国产化民机用自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料蜂窝板的配方工艺及固化工艺技术是目前亟待解决的技术难题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法。
本发明的自粘型复合材料蜂窝板，包括复合材料蒙皮及蜂窝芯；
复合材料蒙皮由自粘型环氧树脂制备的胶膜与玻璃纤维织物复合获得；所述复合材料蒙皮通过固化自粘接于所述蜂窝芯两侧。
本发明还提供一种自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、预热自粘型环氧树脂后，通过热熔预浸机将自粘型环氧树脂制为胶膜并与玻璃纤维织物共同梯度加热复合为自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
步骤二、按照预定尺寸将所述自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料裁切为多个切块，将各切块平行铺贴为复合材料蒙皮，然后置入平板脱模模具上并放入真空袋内进行预压实；
步骤三、在热压后的将复合材料蒙皮置于平板脱模模具上，在复合材料蒙皮上贴合经干燥处理的蜂窝芯，然后将复合材料蒙皮贴合于蜂窝芯上侧制备为预成型复合材料蜂窝板；
步骤四、将预成型复合材料蜂窝板一同置于真空袋中，抽真空后将真空袋置入热压罐内进行热压；固化保温后得到自粘型复合材料蜂窝板。
进一步的，所述自粘型环氧树脂，以重量份计，包括如下组分：
环氧树脂基体100-200份、增韧剂10-20份、阻燃剂4-8份、潜伏固化剂30-40份。
进一步的，所述增韧剂为端羟基丁腈橡胶与环氧树脂预聚物；
所述阻燃剂，以重量份计，包括如下组分：溴化双酚A型环氧树脂6份、三氧化二锑3份，二氧化硅1份；
所述潜伏固化剂，以重量份计，包括如下组分：双氰胺5份、DDS三份、改性DDS二份。
进一步的，步骤一中制备的所述环氧树脂-玻璃纤维预浸料中自粘环氧树脂含量为40±2%，挥发物含量≤1.4%，凝胶时间为2-5min。
进一步的，步骤二中将各切块平行铺贴制为复合材料蒙皮时，通过正则化厚度H确定铺层层数，H取0.4-0.6mm；通过如下公式计算铺层层数：
H=h×C;
其中，h为步骤一中所述的环氧树脂-玻璃纤维预浸料的正则化厚度，C为一步骤中所述的环氧树脂-玻璃纤维预浸料的铺层层数。
进一步的，步骤一中进行梯度加热为通过四个温度不同的压辊进行梯度加热，四个压辊的梯度温度为50-55℃、60-65℃、70-75℃、80-85℃。
进一步的，在步骤四进行热压前，依次将脱模布、均压板、透气毡铺设于预成型复合材料蜂窝袋上，并在蜂窝板周围紧贴刚性材质限位块，其厚度不大于蜂窝板产品的厚度且小于程度不高于1.5mm，然后置入真空袋内。
进一步的，所述玻璃纤维织物的编织纹为平纹、缎纹和破斜纹中的一种。
进一步的，所述蜂窝芯为芳纶纸蜂窝芯或玻璃钢蜂窝芯。
进一步的，所述平板脱模模具由表面光滑的耐高温钢化玻璃制成。
本发明的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：
（1）本发明采用自粘型环氧树脂基体与玻璃纤维织物复合制备树脂含量（40±2%）的环氧树脂-玻璃纤维预浸料，满足低树脂含量（≤45%）预浸料技术要求，同类型织物下复合材料蜂窝板质量更轻，且玻璃纤维织物的编织形式可以为但不限于平纹、缎纹和破斜纹中的一种。
（2）本发明采用工艺过程更为简单的真空袋压共固化技术制备自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料，生产过程简单，有效提高生产效率，降低生产成本，且所述的自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板与同类型蜂窝板相比，蒙皮与蜂窝芯之间的粘接强度更高，并且所述蜂窝芯可以为但不限于芳纶纸或玻璃钢材质；
（3）本发明所述的自粘型环氧树脂-玻璃纤维复合材料蜂窝板综合性能优异，可满足大型民用飞机次承力结构件制造要求，为大型民用飞机次承力结构件制造提供国产化自主方案。
附图说明
图1是本发明提供的进行预压实的对真空袋铺层的各结构示意图；
图2是本发明提供的步骤四中进行热压的对真空袋铺层的各结构示意图；
其中，1、平板脱模模具；2、密封胶；3、真空袋；4、蒙皮；5、透气毡；6、抽气孔；7、均压板；8、脱模布；9、限位块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法。
本实施例提供的自粘型复合材料蜂窝板包括复合材料蒙皮4及蜂窝芯；
复合材料蒙皮4由自粘型环氧树脂制备的胶膜与玻璃纤维织物复合获得；所述复合材料蒙皮4通过自固化粘接于所述蜂窝芯两侧。
本实施例提供自粘型复合材料蜂窝板的制备方法包括如下步骤：
步骤一、预热自粘型环氧树脂后，通过热熔预浸机将自粘型环氧树脂制为胶膜并与玻璃纤维织物共同梯度加热复合为自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
步骤二、按照预定尺寸将所述自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料裁切为多个切块，将各切块平行铺贴为复合材料蒙皮4，然后置入平板脱模模具1上并放入真空袋3内进行预压实；在预压实时，如图2所示，在蒙皮4两侧贴合透气毡5置入真空袋3中，真空袋3与平板脱模模具1之间通过密封胶2封闭，真空袋3上方具有抽气孔6。
步骤三、将热压后的复合材料蒙皮4置于平板脱模模具1上，在复合材料蒙皮4上贴合经干燥处理的蜂窝芯，然后将复合材料蒙皮4贴合于蜂窝芯上侧制备为预成型复合材料蜂窝板；
步骤四、将预成型复合材料蜂窝板一同置于真空袋3中，抽真空后将真空袋3置入热压罐内进行热压；固化保温后得到自粘型复合材料蜂窝板。
进一步的，所述自粘型环氧树脂，以重量份计，包括如下组分：
环氧树脂基体100-200份、增韧剂10-20份、阻燃剂4-8份、潜伏固化剂30-40份。
进一步的，所述增韧剂为端羟基丁腈橡胶与环氧树脂预聚物；
所述阻燃剂，以重量份计，包括如下组分：溴化双酚A型环氧树脂6份、三氧化二锑3份，二氧化硅1份；
所述潜伏固化剂，以重量份计，包括如下组分：双氰胺5份、DDS三份、改性DDS二份。
进一步的，步骤一中制备的所述环氧树脂-玻璃纤维预浸料中自粘环氧树脂含量为40±2%，挥发物含量≤1.4%，凝胶时间为2-5min。
进一步的，步骤二中将各切块平行铺贴制为复合材料蒙皮4时，通过正则化厚度H确定铺层层数，H取0.4-0.6mm；通过如下公式计算铺层层数：
H=h×C;
其中，h为步骤一中所述的环氧树脂-玻璃纤维预浸料的正则化厚度，C为一步骤中所述的环氧树脂-玻璃纤维预浸料的铺层层数。
进一步的，步骤一中进行梯度加热为通过四个温度不同的压辊进行梯度加热，四个压辊的梯度温度为50-55℃、60-65℃、70-75℃、80-85℃。
进一步的，如图2所示，在步骤四进行热压前，依次将脱模布8、均压板7、透气毡5铺设于预成型复合材料蜂窝袋上，并在蜂窝板周围紧贴刚性材质限位块9，其厚度不大于蜂窝板产品的厚度且小于程度不高于1.5mm，然后置入真空袋3内。
进一步的，所述玻璃纤维织物的编织纹为平纹、缎纹和破斜纹中的一种。
进一步的，所述蜂窝芯为芳纶纸蜂窝芯或玻璃钢蜂窝芯。
进一步的，所述平板脱模模具1由玻璃钢制成，具体地，所述平板脱膜模具不限于玻璃钢制成，也可以是不锈钢制成。
实施例二
本实施例是基于实施例一的具体实施例；
1、将自粘型环氧树脂基体放入65℃的鼓风烘箱中预热60min后，在75℃条件下涂膜制备胶膜，然后再在梯度温度为（55/60/70/85）℃的四个压辊下与面重为310g/m2缎纹玻璃纤维织物复合制备树脂含量为（40±2）%的环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
2、将步骤1所述的预浸料裁切成40cm（纬向）×80cm（经向）的长方形，并沿经向0°方向平行铺层预制备蒙皮，每块蒙皮由2块预浸料组成，铺层完成后将蒙皮放入真空袋中，在25℃，真空度-0.09Mpa条件下预压实30min，真空袋铺层方式如图1；
3、将步骤2中预压实的下蒙皮铺贴到预先经过脱膜处理的耐高温型钢化玻璃平板模具上，再将与蒙皮相同大小的经净化干燥处理的芯材孔格边长为2.75mm，密度为64kg/m3的芳纶纸蜂窝芯铺放在下蒙皮上，最后平整铺放上蒙皮，蜂窝芯的W向与预浸料的经向平行，包覆真空袋，检查真空袋的漏气性；
4、将步骤3中的真空袋放入热压罐中，热压罐内升温速率为1℃/min，75℃保温60min后升温至125℃保温210min，全程抽真空加压固化，正压力为0.4Mpa，固化保温完毕随罐自然降温至60℃以下出罐，得到自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板。
5、根据ASTM D 1781标准加工试样，并完成滚筒剥离强度测试，测试温度为（23±3）℃，试样的滚筒剥离强度测试方向为蜂窝芯的W向，滚筒剥离测试强度测试结果如表1所示。
实施例三
本实施例是基于实施例一的具体实施例
1、将自粘型环氧树脂基体放入65℃的鼓风烘箱中预热60min后，在75℃条件下涂膜制备胶膜，然后再在梯度温度为（55/60/70/85）℃的四个压辊下与面重为310g/m2缎纹玻璃纤维织物复合制备树脂含量为（40±2）%的环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
2、将步骤1所述的预浸料裁切成40cm（纬向）×80cm（经向）的长方形，并沿经向0°方向平行铺层预制备蒙皮，每块蒙皮由2块预浸料组成，铺层完成后将蒙皮放入真空袋中，在25℃，真空度-0.09Mpa条件下预压实30min，真空袋铺层方式如图1；
3、将步骤2中预压实的下蒙皮铺贴到预先经过脱膜处理的耐高温型钢化玻璃平板模具上，再将与蒙皮相同大小的经净化干燥处理的芯材孔格边长为2.75mm，密度为64kg/m3的玻璃钢蜂窝芯铺放在下蒙皮上，最后平整铺放上蒙皮，蜂窝芯的W向与预浸料的经向平行，包覆真空袋，检查真空袋的漏气性；
4、将步骤3中的真空袋放入热压罐中，热压罐内升温速率为1℃/min，75℃保温60min后升温至125℃保温210min，全程抽真空加压固化，正压力为0.4Mpa，固化保温完毕随罐自然降温至60℃以下出罐，得到自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板。
5、根据ASTM D 1781标准加工试样，并完成滚筒剥离强度测试，测试温度为（23±3）℃，试样的滚筒剥离强度测试方向为蜂窝芯的W向，滚筒剥离测试强度测试结果如表1所示。
实施例四
本实施例是基于实施例一的具体实施例
1、将自粘型环氧树脂基体放入65℃的鼓风烘箱中预热60min后，在75℃条件下涂膜制备胶膜，然后再在梯度温度为（55/60/70/85）℃的四个压辊下与面重为310g/m2缎纹玻璃纤维织物复合制备树脂含量为（40±2）%的环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
2、将步骤1所述的预浸料裁切成40cm（纬向）×80cm（经向）的长方形，并沿经向0°方向平行铺层预制备蒙皮，每块蒙皮由2块预浸料组成，铺层完成后将蒙皮放入真空袋中，在25℃，真空度-0.09Mpa条件下预压实30min，真空袋铺层方式如图1；
3、将步骤2中预压实的下蒙皮铺贴到预先经过脱膜处理的不锈钢制平板模具上，再将与蒙皮相同大小的经净化干燥处理的芯材孔格边长为2.75mm，密度为64kg/m3的芳纶纸蜂窝芯铺放在下蒙皮上，最后平整铺放上蒙皮，蜂窝芯的W向与预浸料的经向平行，包覆真空袋，检查真空袋的漏气性；
4、将步骤3中的真空袋放入热压罐中，热压罐内升温速率为1℃/min，75℃保温60min后升温至125℃保温210min，全程抽真空加压固化，正压力为0.4Mpa，固化保温完毕随罐自然降温至60℃以下出罐，得到自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板。
5、根据ASTM D 1781标准加工试样，并完成滚筒剥离强度测试，测试温度为（23±3）℃，试样的滚筒剥离强度测试方向为蜂窝芯的W向，滚筒剥离测试强度测试结果如表1所示。
实施例五
本实施例是基于实施例一的具体实施例
1、将自粘型环氧树脂基体放入65℃的鼓风烘箱中预热60min后，在75℃条件下涂膜制备胶膜，然后再在梯度温度为（55/60/70/85）℃的四个压辊下与面重为310g/m2缎纹玻璃纤维织物复合制备树脂含量为（40±2）%的环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
2、将步骤1所述的预浸料裁切成40cm（纬向）×80cm（经向）的长方形，并沿经向0°方向平行铺层预制备蒙皮，每块蒙皮由2块预浸料组成，铺层完成后将蒙皮放入真空袋中，在25℃，真空度-0.09Mpa条件下预压实30min，真空袋铺层方式如图1；
3、将步骤2中预压实的下蒙皮铺贴到预先经过脱膜处理的耐高温型钢化玻璃平板模具上，再将与蒙皮相同大小的经净化干燥处理的芯材孔格边长为2.75mm，密度为64kg/m3的芳纶纸蜂窝芯铺放在下蒙皮上，最后平整铺放上蒙皮，蜂窝芯的W向与预浸料的经向平行，包覆真空袋，检查真空袋的漏气性；
4、将步骤3中的真空袋放入热压罐中，热压罐内升温速率为4.5℃/min，75℃保温60min后升温至125℃保温210min，全程抽真空加压固化，正压力为0.4Mpa，固化保温完毕随罐自然降温至60℃以下出罐，得到自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板。
5、根据ASTM D 1781标准加工试样，并完成滚筒剥离强度测试，测试温度为（23±3）℃，试样的滚筒剥离强度测试方向为蜂窝芯的W向，滚筒剥离测试强度测试结果如表1所示。
实施例六
本实施例是基于实施例一的具体实施例
1、将自粘型环氧树脂基体放入65℃的鼓风烘箱中预热60min后，在75℃条件下涂膜制备胶膜，然后再在梯度温度为（55/60/70/85）℃的四个压辊下与面重为310g/m2平纹玻璃纤维织物复合制备树脂含量为（40±2）%的环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
2、将步骤1所述的预浸料裁切成40cm（纬向）×80cm（经向）的长方形，并沿经向0°方向平行铺层预制备蒙皮，每块蒙皮由2块预浸料组成，铺层完成后将蒙皮放入真空袋中，在25℃，真空度-0.09Mpa条件下预压实30min，真空袋铺层方式如图1；
3、将步骤2中预压实的下蒙皮铺贴到预先经过脱膜处理的不锈钢平板模具上，再将与蒙皮相同大小的经净化干燥处理的芯材孔格边长为2.75mm，密度为64kg/m3的芳纶纸蜂窝芯铺放在下蒙皮上，最后平整铺放上蒙皮，蜂窝芯的W向与预浸料的经向平行，包覆真空袋，检查真空袋的漏气性；
4、将步骤3中的真空袋放入热压罐中，热压罐内升温速率为4.5℃/min，75℃保温60min后升温至125℃保温210min，全程抽真空加压固化，正压力为0.4Mpa，固化保温完毕随罐自然降温至60℃以下出罐，得到自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料复合材料蜂窝板。
5、根据ASTM D 1781标准加工试样，并完成滚筒剥离强度测试，测试温度为（23±3）℃，试样的滚筒剥离强度测试方向为蜂窝芯的W向，滚筒剥离测试强度测试结果如表1所示。
表1 滚筒剥离强度测试表
Figure DEST_PATH_IMAGE001
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，适于制造自粘型复合材料蜂窝板，包括复合材料蒙皮及蜂窝芯；
复合材料蒙皮由自粘型环氧树脂制备的胶膜与玻璃纤维织物复合获得；所述复合材料蒙皮通过固化自粘接于所述蜂窝芯两侧，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、预热自粘型环氧树脂后，通过热熔预浸机将自粘型环氧树脂制为胶膜并与玻璃纤维织物共同梯度加热复合为自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料；
步骤二、按照预定尺寸将所述自粘型环氧树脂-玻璃纤维预浸料裁切为多个切块，将各切块平行铺贴为复合材料蒙皮，然后置入平板脱模模具上并放入真空袋内进行预压实；
步骤三、将热压后的复合材料蒙皮置于平板脱模模具上，在复合材料蒙皮上贴合经干燥处理的蜂窝芯，然后将复合材料蒙皮贴合于蜂窝芯上侧制备为预成型复合材料蜂窝板；
步骤四、将预成型复合材料蜂窝板一同置于真空袋中，抽真空后将真空袋置入热压罐内进行热压；固化保温后得到自粘型复合材料蜂窝板；
步骤一中进行梯度加热为通过四个温度不同的压辊进行梯度加热，四个压辊的梯度温度为50-55℃、60-65℃、70-75℃、80-85℃；
在步骤四进行热压前，依次将脱模布、均压板、透气毡铺设于预成型复合材料蜂窝袋上，并在蜂窝板周围紧贴刚性材质限位块，其厚度不大于蜂窝板产品的厚度且小于程度不高于1.5mm，然后置入真空袋内。
2.根据权利要求1中所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，所述自粘型环氧树脂，以重量份计，包括如下组分：
环氧树脂基体100-200份、增韧剂10-20份、阻燃剂4-8份、潜伏固化剂30-40份。
3.根据权利要求2中所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，所述增韧剂为端羟基丁腈橡胶与环氧树脂预聚物；
所述阻燃剂，以重量份计，包括如下组分：溴化双酚A型环氧树脂6份、三氧化二锑3份，二氧化硅1份；
所述潜伏固化剂，以重量份计，包括如下组分：双氰胺5份、DDS三份、改性DDS二份。
4.根据权利要求2所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，步骤一中制备的所述环氧树脂-玻璃纤维预浸料中自粘环氧树脂含量为40±2%，挥发物含量≤1.4%，凝胶时间为2-5min。
5.根据权利要求1中所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，步骤二中将各切块平行铺贴制为复合材料蒙皮时，通过正则化厚度H确定铺层层数，H取0.4-0.6mm；通过如下公式计算铺层层数：
H=h×C;
其中，h为步骤一中所述的环氧树脂-玻璃纤维预浸料的正则化厚度，C为一步骤中所述的环氧树脂-玻璃纤维预浸料的铺层层数。
6.根据权利要求4中所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维织物的编织纹为平纹、缎纹和破斜纹中的一种。
7.根据权利要求1所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，所述蜂窝芯为芳纶纸蜂窝芯或玻璃钢蜂窝芯。
8.根据权利要求1所述的自粘型复合材料蜂窝板的制备方法，其特征在于，所述平板脱模模具由表面光滑的耐高温钢化玻璃制成。
CN202210141034.7A 2022-02-16 2022-02-16 一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法 Active CN114179462B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210141034.7A CN114179462B (zh) 2022-02-16 2022-02-16 一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210141034.7A CN114179462B (zh) 2022-02-16 2022-02-16 一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114179462A CN114179462A (zh) 2022-03-15
CN114179462B true CN114179462B (zh) 2022-06-21

Family

ID=80546057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210141034.7A Active CN114179462B (zh) 2022-02-16 2022-02-16 一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114179462B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2622323A (en) * 2022-04-11 2024-03-13 Prf Composite Holdings Ltd Reinforcement Material For Composite Laminate
GB202205270D0 (en) * 2022-04-11 2022-05-25 Prf Composite Holdings Ltd Reinforcement material for composite laminate
CN114872386B (zh) * 2022-07-08 2022-10-18 北京玻钢院复合材料有限公司 一种非对称飞机地板及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3958471B2 (ja) * 1999-07-22 2007-08-15 東邦テナックス株式会社 自己接着性表面材用エポキシ樹脂組成物及びプリプレグ
JP2006241402A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Yokohama Rubber Co Ltd:The 自己接着型プリプレグ用樹脂組成物及びその製造方法
CN101104728A (zh) * 2007-07-16 2008-01-16 黑龙江省石油化学研究院 表面膜胶料和改性剂丙烯酸酯聚合物及制备方法
CN102731969B (zh) * 2012-06-18 2014-12-17 航天材料及工艺研究所 一种阻燃环氧预浸料复合材料
JP5920431B2 (ja) * 2014-09-19 2016-05-18 横浜ゴム株式会社 繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物、繊維強化複合材料用エポキシ樹脂組成物の製造方法、プリプレグ及びハニカムパネル
CN105924964B (zh) * 2016-04-18 2019-07-16 重庆市皓邦工业有限公司 具有高粘结性热熔胶膜的轻量化纸蜂窝复合板
CN106751527B (zh) * 2016-12-29 2019-04-19 南通高盟新材料有限公司 自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法
CN113178694B (zh) * 2021-03-30 2022-12-16 中国航空制造技术研究院 含自粘性预浸料宽频雷达天线罩及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114179462A (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114179462B (zh) 一种自粘型复合材料蜂窝板及制备方法
CA2946501C (en) Composite structures with stiffeners and method of making the same
CN110181835B (zh) 一种变截面双锥度芳纶蜂窝夹层结构成型方法
CA2098614C (en) Method for forming structural panels having a core with thermoplastic resin facings with a decorative film adhered to one of the facings and panel formed thereby
US20050126699A1 (en) Process for the manufacture of composite structures
CA2245088C (en) Method for forming inner mold line tooling without a part model
EP2091709B1 (en) Foamed tools
CN110524919B (zh) 一种采用分离式双真空袋热压成型工艺对飞机复合材料部件进行粘接修理的方法
CN104842619A (zh) 高韧性多层结构预浸料制造工艺
CN104908339B (zh) 一种超长净尺寸碳纤维复合材料面板成型方法
CN105946327B (zh) 一种双面斜纹立体结构玻璃纤维织物及制备复合材料的方法
CN114872386B (zh) 一种非对称飞机地板及其制备方法
US20190168481A1 (en) Methods for Making Composite Parts from Stacked Partially Cured Sublaminate Units
CN113601878B (zh) 一种大曲率异型面大高度蜂窝共固化夹层结构复合材料及其成型方法
CN104175612A (zh) 一种连续玻璃纤维增强聚丙烯热塑性蜂窝板材及其制造方法
CN110295408B (zh) 一种芳纶1313网状纤维及其制备方法、芳纶环氧树脂胶及其制备方法
CN114055882A (zh) 用于制造夹层面板的方法、夹层面板和制造工具
CN112606426B (zh) 全长度复合材料翼梁的固化炉成型工艺
CN105140326A (zh) 一种具有光伏组件的结构件及其制备方法
CN102555316B (zh) 具有高抗屈曲能力的纤维织物及具有高抗屈曲能力的纤维复合材料制件的制备方法
CN214563570U (zh) 一种夹芯复合板
CN110978556B (zh) 一种复合材料翼面类夹芯结构及其成型方法
CN115384127A (zh) 一种蜂窝夹芯复合材料制件及其制备方法
CN113619151A (zh) 一种大厚度蜂窝夹层结构复合材料成型的工艺方法
CN112248462A (zh) 一种大尺寸纸蜂窝零件的拼接装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230118

Address after: 102101 No.261 Kangxi Road, Badaling Economic Development Zone, Yanqing District, Beijing

Patentee after: BEIJING COMPOSITE MATERIAL Co.,Ltd.

Patentee after: China Building Materials Group Co.,Ltd.

Address before: 102101 No.261 Kangxi Road, Badaling Economic Development Zone, Yanqing District, Beijing

Patentee before: BEIJING COMPOSITE MATERIAL Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right