CN114228258A - 一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法，包括：叠合块的制作，固化叠合块，白蜂窝块的制作，蜂窝块的制作；其中，叠合块的制作包括：将纸基材料进行放卷涂胶，经烘干后进行定量切断，将切断后的纸基材料进行叠合，得到叠合块；纸基材料放卷后经喷涂表面改性剂并经烘干后再进行涂胶，本发明通过在纸基材料放卷后在对纸材表面喷涂改性剂，经烘干后在进行涂覆节点胶，提升了节点胶与纸材粘结强度，经固化后提升了蜂窝芯材的节点强度，通过将改性剂喷涂在纸材的整个表面的，在浸渍过程中能够实现浸渍树脂与纸材的均匀吸附，从而改善固化后蜂窝的外观，保证性能均一，在一定程度提升了芯材的平面压缩强度。

Description

一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法
技术领域
本发明涉及了一种蜂窝的制备方法，尤其是一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法。
背景技术
在众多纸基材料中，芳纶纸是应用较为广泛的纸基材料，由于芳纶纤维所具有的高强度、高模量、耐酸耐碱和重量轻等性能，芳纶纸大量使用在航空、航天、船舶等国防领域，占有举足轻重地位；同时也是机电、电子、通讯等民用领域中的重要材料。目前较为常用的蜂窝芯材芳纶纸蜂窝，由于芳纶本身含有酰胺基团，极性强，易吸水，经过浸胶，固化制成芳纶纸蜂窝后，裸露在外的芳纶纸仍然具有极强的吸水性。这样在极端的天气中，芳纶纸蜂窝芯的使用寿命会有所降低。
在纸基蜂窝的制备过程中，通常预先在纸的表面涂覆节点胶，然后通过叠合、热压的方式使纸之间相互粘结，而后在拉伸设备上进行拉伸，获得设定的孔状结构，再将拉伸后的结构浸渍树脂并高温固化，最终得到具有高强度的蜂窝产品。其中，由于芳纶纸原材料在生产过程会进行一系列的表面处理（高温热轧、压实等）以及添加诸多的添加剂，会使芳纶纸的表面出现均匀性不一致以及类似油斑的外观，在涂覆节点胶时，由于节点胶与芳纶纸表面亲和力不足，致使节点胶不能很好的将相互两层的芳纶纸粘结，在拉伸过程中不能提供很好的粘结力，致使拉伸过程出现整体断裂、局部开裂等不良现象。除此之外，在浸渍树脂过程中，由于芳纶纸表面出现的均匀性不一致以及油斑也会导致浸渍树脂经固化后得到产品表面呈现花斑，影响整体的外观，以及最终产品的力学性能。
现有技术中在节点胶的制备过程中也添加了偶联剂、采用粘性更好的树脂，但由于这一措施仅仅是针对节点胶的制备过程各组分之间的相容性，因此并不能有效提升蜂窝的节点强度；其次，对浸渍过程中的外观改善，本领域也通常采用多次浸渍提高蜂窝表面的树脂厚度，但该措施会造成蜂窝密度上升，影响使用。
因此，如何提升蜂窝芯材的节点强度以及浸渍后的外观成为困扰蜂窝实际生产过程中的一个重要问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题:如何提升蜂窝芯材的节点强度以及浸渍后的外观。
技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改善节点强度、浸胶外观的纸蜂窝及其制备方法，包括：叠合块的制作，固化叠合块，白蜂窝块的制作，蜂窝块的制作；其中，叠合块的制作包括：将纸基材料进行放卷涂胶，经烘干后进行定量切断，将切断后的纸基材料进行叠合，得到叠合块，纸基材料放卷后经喷涂表面改性剂并经烘干后再进行涂胶。
优选的，所述的表面改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂其中一种或两种混合，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH590、KH792其中一种或多种。
优选的，所述表面改性剂为质量浓度为0.1-5%的乙醇溶液。
优选的,所述表面改性剂均匀的喷涂在纸基材料的两侧。
优选的，所述的烘干温度为40-80℃，涂胶速度1-15m/min，所述涂胶为凹版涂胶。
优选的，所述的纸基材料可以为对位芳纶纸、间位芳纶纸、石英纸、聚酰亚胺纸、植物纤维纸、碳纤维纸中的其中一种。
优选的，所述固化叠合块包括：将叠合块放置在热压机上进行热压，得到固化后的叠合块。
优选的，所述白蜂窝块的制作包括：将固化后的叠合块经修边后拉伸展开，得到展开后的未浸胶的白蜂窝块。
优选的，所述蜂窝块的制作包括：将白蜂窝块浸渍树脂，并进行固化，得到最终的蜂窝块，所述浸渍树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、丙烯酸树脂。
优选的，根据权利要求1-9任一项所述制备方法制备的蜂窝。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本法明主要通过在原材料纸放卷后在对纸材表面喷涂改性剂，经烘干后在进行涂覆节点胶，提升了节点胶与纸材粘结强度，经固化后提升了蜂窝芯材的节点强度。
2、由于本发明的改性剂喷涂是针对纸材的整个表面的，因此在浸渍过程中能够实现浸渍树脂与纸材的均与吸附，从而改善固化后蜂窝的外观，保证性能均一，在一定程度提升了芯材的平面压缩强度。
附图说明
图1为蜂窝的外观表面；
图中：1a、未喷涂改性剂的蜂窝；1b、喷涂改性剂的蜂窝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明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。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施方式
实验材料：间位芳纶纸YT822，厚度0.05mm，节点胶J-80B；改性剂KH550，改性剂的质量浓度为0.5%，溶剂为无水乙醇，浸渍树脂为酚醛树脂，PR-43204。
测试方法：
节点强度：蜂窝芯材结点拉伸强度的标准试验方法ASTM C 363-09；
外观采用目测；
平面压缩强度：夹层芯子平压性能试验方法ASTM C 363/C365M-05。
实施例1：
步骤1：将间位芳纶纸放置与涂胶机上进行放卷，放卷速度5m/min，进行双面喷涂改性剂，经烘道烘干，烘干温度为70℃；
经烘道烘干后进入涂胶辊，涂胶辊为蜂窝边长1.83mm专用辊，再经烘道烘干，烘干温度为65℃；将烘干后的芳纶纸进行定长切断，叠合得到叠合块；
步骤2：将步骤1中的叠合块放置在热压机上进行热压，热压温度180℃，3小时，热压压力为3MPa，得到固化后的叠合块；
步骤3：将步骤2中固化后的叠合块经修边后拉伸展开，得到展开后的未浸胶的白蜂窝块；
步骤4：将步骤3中的白蜂窝块浸渍酚醛树脂，并进行固化，酚醛树脂的固含量为43%，得到最终的蜂窝块；最终蜂窝密度为48.2Kg/m³。
测试的结果：节点强度：0.32N/mm，平面压缩强度:1.93MPa。
实施例2
步骤1：将间位芳纶纸放置与涂胶机上进行放卷，放卷速度5m/min，进行双面喷涂改性剂，经烘道烘干，烘干温度为70℃；
经烘道烘干后进入涂胶辊，涂胶辊为蜂窝边长2.75mm专用辊，再经烘道烘干，烘干温度为65℃；将烘干后的芳纶纸进行定长切断，叠合得到叠合块；
步骤2：将步骤1中的叠合块放置在热压机上进行热压，热压温度180℃，3小时，热压压力为2MPa，得到固化后的叠合块；
步骤3：将步骤2中固化后的叠合块经修边后拉伸展开，得到展开后的未浸胶的白蜂窝块；
步骤4：将步骤3中的白蜂窝块浸渍酚醛树脂，并进行固化，酚醛树脂的固含量为43%，得到最终的蜂窝块；最终蜂窝密度为64Kg/m³。
测试的结果：节点强度：0.35N/mm；平面压缩强度:3.48MPa。
实施例3
步骤1：将间位芳纶纸放置与涂胶机上进行放卷，放卷速度5m/min，进行双面喷涂改性剂，经烘道烘干，烘干温度为70℃；
经烘道烘干后进入涂胶辊，涂胶辊为蜂窝边长5.5mm专用辊，再经烘道烘干，烘干温度为65℃；将烘干后的芳纶纸进行定长切断，叠合得到叠合块；
步骤2：将步骤1中的叠合块放置在热压机上进行热压，热压温度180℃，3小时，热压压力为2MPa，得到固化后的叠合块；
步骤3：将步骤2中固化后的叠合块经修边后拉伸展开，得到展开后的未浸胶的白蜂窝块；
步骤4：将步骤3中的白蜂窝块浸渍酚醛树脂，并进行固化，酚醛树脂的固含量为43%，得到最终的蜂窝块；最终蜂窝密度为40Kg/m³。
测试的结果：节点强度：0.38N/mm，平面压缩强度:1.57MPa。
对比例1
步骤1：将间位芳纶纸放置与涂胶机上进行放卷，放卷速度5m/min，进入涂胶辊，涂胶辊为蜂窝边长1.83mm专用辊，再经烘道烘干，烘干温度为65℃；将烘干后的芳纶纸进行定长切断，叠合得到叠合块；
步骤2：将步骤1中的叠合块放置在热压机上进行热压，热压温度180℃，3小时，热压压力为3MPa，得到固化后的叠合块；
步骤3：将步骤2中固化后的叠合块经修边后拉伸展开，得到展开后的未浸胶的白蜂窝块；
步骤4：将步骤3中的白蜂窝块浸渍酚醛树脂，并进行固化，酚醛树脂的固含量为43%，得到最终的蜂窝块；最终蜂窝密度为48.6Kg/m³。
测试的结果：节点强度：0.25N/mm；平面压缩强度:1.76MPa。
通过实施例和对比例，可知本发明可以改善节点强度和外观。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：包括： 叠合块的制作，固化叠合块，白蜂窝块的制作，蜂窝块的制作；
其中，叠合块的制作包括：
将纸基材料进行放卷涂胶，经烘干后进行定量切断，将切断后的纸基材料进行叠合，得到叠合块；
纸基材料放卷后经喷涂表面改性剂并经烘干后再进行涂胶。
2.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述的表面改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂其中一种或两种混合。
3.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述表面改性剂为质量浓度为0.1-5%的乙醇溶液。
4.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述表面改性剂均匀的喷涂在纸基材料的两侧。
5.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述的烘干温度为40-80℃，涂胶速度1-15m/min，所述涂胶为凹版涂胶。
6.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述的纸基材料可以为对位芳纶纸、间位芳纶纸、石英纸、聚酰亚胺纸、植物纤维纸、碳纤维纸中的其中一种。
7.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述固化叠合块包括：将叠合块放置在热压机上进行热压，得到固化后的叠合块。
8.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述白蜂窝块的制作包括：将固化后的叠合块经修边后拉伸展开，得到展开后的未浸胶的白蜂窝块。
9.根据权利要求1所述的一种改善纸蜂窝节点强度、浸胶外观的制备方法，其特征在于：所述蜂窝块的制作包括：将白蜂窝块浸渍树脂，并进行固化，得到最终的蜂窝块，所述浸渍树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、丙烯酸树脂。
10.根据权利要求1-9任一项所述制备方法制备的蜂窝。
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