CN118046646A - 一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板及其制备方法和应用 - Google Patents
一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板及其制备方法和应用，其中制备方法包括以下步骤：S1、将商品化的聚醚醚酮碳纤维板与聚醚酰亚胺薄膜经热压工艺复合后制成单侧富集聚醚酰亚胺树脂的复合薄板；S2、将复合薄板和聚醚酰亚胺夹芯泡沫分别进行预热；S3、将预热后的复合薄板具有聚醚酰亚胺树脂侧贴合夹芯泡沫的表面，并通过热压得到聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板；其中，复合薄板和聚醚酰亚胺夹芯泡沫之间的粘结强度范围为0.5MPa‑5MPa。本发明提供的成型后的隔热板具有耐腐蚀、一体化成型无胶黏剂不会发生胶黏剂老化脱粘的优点，避免了方舱蒙皮发生粉化、脱粘、鼓包等故障现象，可以有效提升方舱的寿命周期。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料的制备技术领域，尤其是指一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板及其制备方法和应用。
背景技术
由于方舱具有良好的战场机动能力、快速的作战反应能力以及适宜的舱载设备和人员工作环境，并具有一定的战场防护能力，得到了普遍的应用。
现有的方舱结构主要为泡沫夹芯大板式方舱，大板作为方舱的主要构成单位，通常采用铝合金外蒙皮、聚氨酯隔热泡沫及铝合金内蒙皮经胶黏剂连接而成。然而，铝合金耐腐蚀性差，长期在高盐、高湿热的环境下工作时，铝合金蒙皮容易发生电化学腐蚀，出现铝合金蒙皮粉化、鼓包等故障现象。
近年来，随着科技的发展，树脂基复合材料逐渐开始得到应用，目前主流的大板结构采用环氧树脂基复合材料作为蒙皮材料与聚氨酯隔热泡沫通过胶黏剂经热压固化而成。但复材蒙皮与隔热泡沫需要采用胶黏剂进行粘结，而胶黏剂容易受到外界环境的影响导致胶黏剂老化开裂，进而降低了方舱的使用寿命。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板及其制备方法。
本发明所采用的技术方案如下：
一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、将聚醚醚酮碳纤维板与聚醚酰亚胺薄膜经热压复合后制成单侧富集聚醚酰亚胺树脂的复合薄板；
S2、将所述复合薄板和聚醚酰亚胺夹芯泡沫分别进行预热；
S3、将预热后的所述复合薄板的具有聚醚酰亚胺树脂侧贴合所述夹芯泡沫的表面，并通过热压得到聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板；其中，所述复合薄板和所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫之间的粘结强度范围为0.5MPa-5MPa。
在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，所述聚醚醚酮碳纤维板与聚醚酰亚胺薄膜复合的一侧采用的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料铺层方式按照0°方向进行铺层，层数为2层-4层。
在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，所述热压温度为350℃-400℃；所述热压时间为5min-10min；所述热压压力为0.1MPa-2MPa。
在本发明的一个实施例中，在步骤S1中，所述聚醚酰亚胺薄膜的厚度为50μm-200μm。
在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，所述复合薄板的预热方式为将所述复合薄板放置到转移板，所述复合薄板和所述转移板在预热箱中进行预热；所述复合薄板和所述转移板的预热至230℃-340℃；
在本发明的一个实施例中，在步骤S2中，所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫预热至20℃-100℃。
在本发明的一个实施例中，在步骤S3中，所述热压温度和所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫预热温度相同；所述热压的时间为5min-10min；所述热压的压力为0.1-0.5MPa。
在本发明的一个实施例中，所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫的厚度为46mm-48mm，密度为50-110kg/m3。
本发明还提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板，利用如上述所述的制备方法制备得到。
本发明还提供一种根据上述所述的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的应用，用作方舱大板。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的聚醚醚酮(PEEK)/聚醚酰亚胺(PEI)泡沫夹芯复合材料隔热板将PEEK碳纤维板与PEI薄膜，经过热压工艺制成单面富集PEI树脂的复合材料薄板。由于PEEK树脂分子结构与PEI分子结构相似，因此热压成型过程中能保证两者界面处具有良好的融合。此外，碳纤维板一侧形成的PEI富树脂区域与PEI夹芯泡沫进行热压成型时，富树脂区域与PEI夹芯泡沫界面处会发生高分子链间的扩散与缠结，可以有效提高PEEK碳纤维复合材料与PE I泡沫的粘接强度。蒙皮材料选用的PEEK碳纤维材料具有很强的耐酸、耐碱及耐盐雾腐蚀能力，并且PEEK材料本身熔点较PEI材料的成型温度高，可以保证两者在热压成型过程中层间PEI发生良好熔融的同时，PEEK复合薄板不发生变形、翘曲，使得泡沫夹芯复合材料隔热板结构具有良好的成型效果。
本发明所述的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法中将复合薄板放置到转移板上一起放在预热箱中进行预热，夹芯泡沫也在热压机中进行预热。复材薄板进行预热处理，可以提高复合薄板的温度并高于PEI树脂的熔点，使得复合薄板侧富集的PEI树脂发生熔融并在接触夹芯泡沫时引起接触面熔融，进而促进两界面处PEI高分子链在层间的扩散与缠结，提高界面处的层间粘结强度，而PEI夹芯泡沫进行预热处理可以使其与复合薄板接触时，两者界面处的温度不至于下降过快，提升层间粘结效率。
本发明所述的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法中将预热后的复合薄板与转移板迅速转移至热压机中，两块复合薄板分别放置在夹芯泡沫的两侧，进行热压得到聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板。热压成型过程中不使用胶黏剂，复合薄板与PEI夹芯泡沫之间的层间强度依靠复合薄板的富PEI树脂区即PEI薄膜与PEI夹芯泡沫热融合过程中PE I分子链的缠结提供，形成一体化粘接层，粘结强度高且粘接层受外界环境影响较小，具有更好的耐疲劳、耐老化能力，并且PEI夹芯泡沫表面层的熔融热量来自于高温复合薄板热量传递。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明中聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。
一方面，传统金属方舱铝合金蒙皮耐腐蚀性差，长期放置在高盐、高湿的沿海地区时非常容易发生腐蚀；另一方面，树脂基复材方舱大板的复材蒙皮与隔热材料采用胶黏剂连接时，胶黏剂在受到外界环境的影响时会发生老化、分解进而导致蒙皮与隔热层发生脱粘，将会严重影响方舱的正常使用。
为了解决上述问题，本发明提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板及其制备方法和应用。
实施例一
参照图1所示，本实施例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至240℃；PEI夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI树脂侧贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面，即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板。
在本实施例中，转移板(图中未示出)的厚度为2mm-5mm。
在本实施例中，夹芯泡沫为PEI泡沫，夹芯泡沫的厚度为46mm-48mm，密度为50-110kg/m3。
实施例二
与实施例一不同之处在于，复合薄板的预热温度。
本实施例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧，PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PE I薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至340℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI树脂侧贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
在本实施例中，转移板(图中未示出)的厚度为2mm-5mm。
在本实施例中，夹芯泡沫为PEI泡沫，夹芯泡沫的厚度为46mm-48mm，密度为50-110kg/m3。
实施例三
与实施例一不同之处在于，复合薄板的预热温度和聚醚酰亚胺夹芯泡沫的预热温度。
本实施例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至340℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至90℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI树脂侧贴合夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为90℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板。
在本实施例中，转移板(图中未示出)的厚度为2mm-5mm。
在本实施例中，夹芯泡沫为PEI泡沫，夹芯泡沫的厚度为46mm-48mm，密度为50-110kg/m3。
对比例一
与实施例一不同之处在于，无PEI薄膜。
本对比例提供一种泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取1mm厚的两块PEEK碳纤维板放置在铝合金制的转移板上，在烘箱中升高预热温度至240℃；
S2、将聚醚酰亚胺夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将PEEK碳纤维板迅速转移至热压机中，控制转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备得到厚度为48mm的聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例一的相同。
对比例二
与实施例一不同之处在于，PEI薄膜的厚度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用1mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，50μm厚PE I薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至240℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI树脂侧贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例一的相同。
对比例三
与实施例二不同之处在于，复合薄板的预热温度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至320℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI侧树脂贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例二的相同。
对比例四
与实施例二不同之处在于，复合薄板的预热温度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至300℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI侧树脂贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例二的相同。
对比例五
与实施例二不同之处在于，复合薄板的预热温度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至280℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI侧树脂贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例二的相同。
对比例六
与实施例二不同之处在于，复合薄板的预热温度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至260℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至100℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI侧树脂贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为100℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例二的相同。
对比例七
与实施例三不同之处在于，夹芯泡沫的预热温度以及步骤S3中的热压温度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至340℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至70℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI侧树脂贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为70℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺夹芯泡沫复合隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例三的相同。
对比例八
与实施例三不同之处在于，夹芯泡沫的预热温度以及步骤S3中的热压温度。
本对比例提供一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，包括以下步骤：
S1、选用0.9mm厚的聚醚醚酮(PEEK)碳纤维板，且其一侧的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料按照0°方向铺叠两层，150μm厚PEI薄膜放置在预浸料0°铺层方向一侧；PEEK碳纤维板和PEI薄膜在真空热压机中进行热压成型，热压温度为400℃，热压时间为5min，热压压力为0.1MPa，制备得到1mm厚的单侧具有富PEI树脂的复合薄板；
S2、选取上述两块复合薄板放置在铝合金制成的转移板上，转移板和两块复合薄板在烘箱内进行预热，转移板和两块复合薄板预热至340℃；夹芯泡沫放置在热压机中预热至30℃；
S3、随后将复合薄板迅速转移至热压机中且保证复合薄板中的PEI侧树脂贴合聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面即PEI树脂接触聚醚酰亚胺夹芯泡沫的表面；其中，转移时间为10s，热压温度为30℃，热压时间为5min,热压压力为0.1MPa,制备成厚度为48mm的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板。
需要说明的是，本对比例中转移板的厚度、夹芯泡沫的材质以及夹芯泡沫的厚度与实施例三的相同。
对实施例一至实施例三、对比例一至对比例八制备得到的复合材料隔热板进行实验测试隔热板的层间粘结强度及隔热板导热系数测试，得到不同实施例以及对比例下泡沫夹芯复合材料隔热板的性能，如表1所示。
具体实验方法如下：
(一)层间粘结强度测试；采用拉伸测试评估蒙皮与芯层的界面粘接性能，按照D IN53292标准进行测试。泡沫夹芯结构的试样尺寸的长和宽均为50mm,通过热固性黏合剂将试样粘结在上、下两块铝合金板夹具中间，而该夹具可以集成到具有10kN量程的万能实验机中。测试在室温和相对湿度为50％的条件下以拉伸速率为为0.5mm/min的恒定速度进行。每组测试设置5个平行试样。
(二)导热系数测试；导热系数测试参照GB/T 10294-2008标准进行测试，根据测试装置的形式从样品中选取一个或者两个试件，当需要两块试件时，它们应尽可能的一样，厚度差别应小于2％，试件尺寸应该完全覆盖加热单元的表面。试样厚度应是实际使用厚度或大于能给出被测材料热性质的最小厚度。
表1不同实施例以及对比例的夹芯泡沫复合隔热板性能
由上表可知：
对比例一、对比例二和实施例一相比，采用PEI薄膜作为粘结层，并增加PEI薄膜厚度有利于提高隔热板层间粘结强度。
对比例三至对比例六和实施例二相比，降低复合薄板的预热温度，不利于复合薄板与聚醚酰亚胺夹芯泡沫之间的粘结，导致隔热板层间粘结强度下降。
对比例七和对比例八和实施例三相比，降低夹芯泡沫的预热温度，不利于复合薄板与聚醚酰亚胺夹芯泡沫之间的粘结，导致隔热板层间粘结强度下降。
综上所述：采用实施例二所用参数制备的复合材料隔热板层间粘结强度及隔热性能较好，优选实施例二制备得到的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板作为方舱大板。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，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。而由此所引申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 (10)
1.一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将聚醚醚酮碳纤维板与聚醚酰亚胺薄膜经热压复合后制成单侧富集聚醚酰亚胺树脂的复合薄板；
S2、将所述复合薄板和聚醚酰亚胺夹芯泡沫分别进行预热；
S3、将预热后的所述复合薄板的具有聚醚酰亚胺树脂侧贴合所述夹芯泡沫的表面，并通过热压得到聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板；其中，所述复合薄板和所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫之间的粘结强度范围为0.5MPa-5MPa。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚醚醚酮碳纤维板与聚醚酰亚胺薄膜复合的一侧采用的聚醚醚酮碳纤维单向带预浸料铺层方式按照0°方向进行铺层，层数为2层-4层。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述热压温度为350℃-400℃；所述热压时间为5min-10min；所述热压压力为0.1MPa-2MPa。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述聚醚酰亚胺薄膜的厚度为50μm-200μm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述复合薄板的预热方式为将所述复合薄板放置到转移板，所述复合薄板和所述转移板在预热箱中进行预热；所述复合薄板和所述转移板的预热至230℃-340℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述夹芯泡沫在热压机中预热至20℃-100℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述热压温度和所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫预热温度相同；所述热压的时间为5min-10min；所述热压的压力为0.1-0.5MPa。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚酰亚胺夹芯泡沫的厚度为46mm-48mm，密度为50-110kg/m3。
9.一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板，其特征在于，利用如权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制备得到。
10.一种根据如权利要求9所述的聚醚醚酮/聚醚酰亚胺泡沫夹芯复合材料隔热板的应用，其特征在于，用作方舱大板。
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