CN208978366U - 具有蜂窝芯的复合层合板 - Google Patents

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贾志刚
金磊
宋涛
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Abstract

本实用新型涉及具有蜂窝芯的复合层合板,所述复合层合板依次包括:(a)第一蒙皮层;(b)第一隔离膜;(c)第一粘结膜;(d)蜂窝芯;(e)第二粘结膜;(f)第二隔离膜;(g)第二蒙皮层;(h)多个管状铆钉;(i)包覆在所述管状铆钉周围的自膨式密封胶;以及(j)由液态粘合剂衍生的基质;其中,所述(b)、(c)、(d)、(e)和(f)各层依次堆叠以形成预制件;以及所述管状铆钉是插入穿过所述预制件,并且彼此隔开30mm至200mm的距离。

Description

具有蜂窝芯的复合层合板
技术领域
本实用新型涉及具有蜂窝芯的复合层合板。
背景技术
蜂窝芯复合板以其重量轻、高强度、高刚度的特性业已广泛地用于不同的应用中,但其最主要用于航空和航天工业和大众运输工具中,例如飞机的地板、次级结构件、顶板、墙板、行李架等部件和火车的地板、裙板、车厢顶板、行李架、间壁等部件。该类蜂窝芯复合板通常必须采用含有粘合剂的预浸料作为上下蒙皮,例如环氧预浸料和酚醛预浸料,然后通过普通的热压罐成型方法来制备。因此对于预浸料的预浸均匀性和预浸树脂的流动性相应地有很高的要求,不仅提高了加工成本与能耗,同时也因为受到模具尺寸限制,故而提高了加工成本与能耗。
另一方面,液体成型工艺采用闭合模具或半闭合模具,以非预浸料作为上下蒙皮,仅需使用少量辅助材料,成本较低,而且成型前的液态树脂可充分流动,所制得的制件的至少有一表面平滑均匀,并且也不受模具尺寸限制。所以,通过液体成型工艺来制备蜂窝芯复合板显然是相较于前述热压罐成型方法具有多种优势。在航空航天工业中,所述液体成型工艺最显着的优势在于其制造复杂形状的能力,即将多个细节部件组合成一种结构。
问题的关键在于蜂窝芯复合板的芯材结构具有开放式孔洞,为避免液态树脂流入孔洞中,造成不必要的重量增加,通常采用隔离胶膜封住其芯材的两面。如EP0722825A1即公开了用胶膜、预浸料、干态织物的组合,用树脂传递模塑(Resin Transfer Molding)工艺来制备相应的蜂窝芯复合板。然而,如果不采用预浸料而完全使用干态织物作为上下蒙皮的挑战是由单面注入的液态树脂无法快速并均匀地浸润在相反侧的蒙皮,以致于制件出现表面树脂不均匀和缺胶的情况。一种解决方法是至少在进胶侧的相反侧铺设一层树脂导流网,不过通过这种手段就无法得到具有至少有一表面是平滑均匀的制件。然而,航空航天工业中的典型部件特征是具有气动 (aerodynamic),装饰性表面和受控拟合表面(controlled fit-up surfaces)。所以用于该类部件的蜂窝芯复合板的表面特性也有高质量要求。
实用新型内容
本实用新型提供一种具有蜂窝芯的复合层合板,其特征在于,所述复合层合板依次包括:
(a)第一蒙皮层;
(b)第一隔离膜;
(c)第一粘结膜;
(d)蜂窝芯;
(e)第二粘结膜;
(f)第二隔离膜;
(g)第二蒙皮层;
(h)多个管状铆钉;
(i)包覆在所述管状铆钉周围的自膨式密封胶;以及
(j)由液态粘合剂衍生的基质,所述液态粘合剂选自酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂,并且具有在25℃时为100cp至500cp 的粘度;
其中,
所述(b)、(c)、(d)、(e)和(f)各层依次堆叠以形成预制件;以及
所述管状铆钉是插入穿过所述预制件,并且彼此隔开30mm至200mm 的距离。
在一些实施方式中,所述第一蒙皮层(a)和所述第二蒙皮层(g)不是预浸料;并且各自独立地包括至少一层增强织物,其包含玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维;所述第一隔离膜(b)和所述第二隔离膜(f)各自独立地包括乙烯-(甲基)丙烯酸酯、酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-酸离聚物、聚酰胺、聚氨酯、聚酯或聚酰亚胺;所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂或聚氨酯树脂;并且它们的玻璃转化温度为60℃至160℃;所述蜂窝芯(d)是具有蜂窝结构的板材,其由包括芳族聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、钢、铝、铝合金或玻纤的薄片构成;蜂窝板的每个孔格的横截面形状为六边形、过拉伸六边形、圆形或波纹形;以及所述自膨式密封胶由可膨胀聚苯乙烯或可膨胀聚氨酯组成。
在一些实施方式中,所述复合层合板的总厚度为5mm至300mm,并且其面密度为0.35kg/m2至20kg/m2
在一些实施方式中,用作第一蒙皮层(a)和第二蒙皮层(g)的增强织物各自独立地具有20g/m2至660g/m2的面密度,并且所述增强织物是机织织物、单向织物或无纺织物。
在一些实施方式中,所述第一隔离膜(b)和第二隔离膜(f)各自独立地具有20g/m2至100g/m2的面密度和20μm至100μm的厚度。
在一些实施方式中,所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地具有100g/m2至300g/m2的面密度和100μm至300μm的厚度。
在一些实施方式中,所述蜂窝芯(d)是由间位芳族聚酰胺纸或对位芳族聚酰胺纸所构成的蜂窝板,其厚度为2mm至300mm,孔格尺寸为1.6mm 至20.0mm,孔格壁厚为0.1mm至0.3mm,和密度为24kg/m3至200kg/m3
在一些实施方式中,每个管状铆钉具有直径为1.6mm至20.0mm的平钉头,钉头厚度为0.1mm至1.0mm,空心管具有1.2mm至19.6mm的内径,管壁厚度为0.2mm至0.9mm,和基本上等于所述预制件厚度的长度;以及所述管状铆钉由金属材料和非金属材料所构成,所述金属材料包含铜、镍、铝、钛、它们的合金或不锈钢,以及所述非金属材料包含聚酰胺或聚酯。
在一些实施方式中,由所述液态粘合剂衍生的基质含量为所述第一蒙皮层(a)和第二蒙皮层(g)总重量的40重量%至150重量%。
本实用新型还提供一种制造所述复合层合板的方法,包括:
i)依次堆叠(b)第一隔离膜、(c)第一粘结膜、(d)蜂窝芯、(e)第二粘结膜、和(f)第二隔离膜以形成预制件;
ii)将多个管状铆钉插入穿过所述预制件,并且彼此隔开30mm至 200mm的距离;
iii)用自膨式密封胶包覆每个管状铆钉的周围;
iv)用第一蒙皮层和第二蒙皮层分别覆盖步骤(iii)所得预制件的外表面;以及
v)通过真空辅助树脂灌注(vacuum assisted resin infusion,VARI)方法,固化步骤(iv)所得覆盖有第一和第二蒙皮层的预制件。
本实用新型进一步提供运输工具或可移动临时住所中的制品或部件,其特征在于,所述制品或部件包括本实用新型的复合层合板,所述运输工具包括汽车、船舶、火车、磁悬浮列车、无人机或飞机,以及所述可移动临时住所包括方舱或可活动房屋。
本实用新型又提供本实用新型的复合层合板在制备运输工具或可移动临时住所中的制品或部件的用途,其中所述运输工具包括汽车、船舶、火车、磁悬浮列车、无人机或飞机,以及所述可移动临时住所包括方舱或可活动房屋。
参照以下说明、实施例和随附权利要求书,本实用新型的各种其它特征、方面和优点将变得更明显。
附图说明
图1显示了本实用新型的复合层合板的垂直截面示意图,其包括蜂窝芯的上下各层,并展示了管状铆钉和包覆在其周围的自膨式密封胶。
图2显示了用于本实用新型的复合层合板中的管状铆钉的示意图。
图3A和3B显示了用于本实用新型的一些具体实施方案中的管状铆钉安插位置的示意图。
具体实施方式
除非另外指明,对所有目的而言将本文提及的所有出版物、专利申请、专利及其它参考文献以引用的方式明确地全文纳入本文,如同完全详述一般。
除非另外定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员通常理解的相同的含义。若存在矛盾,则以包括定义在内的本说明为主。
除了明确指明之处,商标以大写字母表示。
除非另外说明,所有的百分比、份数、比值等均是按重量计。
本文使用的术语“由…制成”与“包含”同义。本文使用的术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”“有”或其任何其它变体,意在涵盖非排他性包括。例如,包括一系列要素的组合物、工艺、方法、制品或装置不必要仅限于那些要素,但可以包括未明确列举的其它要素,或者这些组合物、工艺、方法、制品或装置所固有的其它要素。
短语“由…组成”不包括任何未指明的要素、步骤或成分。若在权利要求中,此类短语意指所述权利要求不包括除了所列举的那些之外的材料,但是包括通常与其相关的杂质。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的从句中,而不是紧随前序部分,则它仅限制该从句中列举的要素;其它要素作为整体则不被排除在所述权利要求之外。
短语“基本上由…组成”用来界定组合物、方法或装置,其除了包括字面上所述的那些之外,还包括其它材料、步骤、特征、组分或要素,条件是这些其它材料、步骤、特征、组分或要素对请求保护的实用新型的基本的和新颖的特征不产生实质性的影响。术语“基本上由…组成”所涵盖的范围介于“包括”和“由…组成”之间。
术语“包含/括”意图包括由术语“基本上由……组成”和“由……组成”所涵盖的实施方案。相似地,术语“基本上由……组成”意图包括术语“由……组成”所涵盖的实施方案。
当含量、浓度或其它数值或参数以值域、优选的值域或者一系列较大优选值和较小优选值的形式给出时,这应理解为,具体地公开了由任何一对数值(由任何上限或较大优选值与任何下限或较小优选值组成)形成的所有值域,无论值域是否单独公开。例如,当陈述值域“1至5”时,所述值域应理解为包括值域“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2&4-5”、“1-3&5”等。除非另外说明,本文中陈述数值域之处,所述值域意在包括其端点值,以及该值域内的所有整数和分数。
当术语“约”用于描述数值或值域的端点值时,该公开应理解为包括所指的具体值或端点值。
此外,除非明确地相反陈述,“或者(或)”是指包含性的“或者(或)”,而非排除性的“或者(或)”。例如,以下任一项满足条件A“或”B:A是真(或存在)并且B是假(或不存在),A是假(或不存在)并且B是真(或存在),以及A 和B均为真(或存在)。
此外,本实用新型的要素或成分之前的“一”和“一种”意指就所述要素或成分的实例(即存在)数量而言是非限制性的。因此“一个”或“一”应理解为包括一个或至少一个,并且所述要素或成分的单数形式还包括其复数,除非其数量明显地应为单数。
“mol%”或“摩尔%”指的是摩尔百分比。
在本实用新型的说明书和/或权利要求书中,术语“均聚物”是指由一种单体聚合而得的聚合物;“共聚物”是指由两种或多种单体聚合而得的聚合物。此类共聚物包括二元共聚物、三元共聚物或多元共聚物。
如本文所用,各种聚合物如“聚酰胺”,“聚酯”,“聚氨酯”等的术语不仅包括含有衍生自已知可聚合形成所述类型的聚合物的单体的重复单元的聚合物,而且还包括可不多于25mol%其他可共聚的共聚单体、与其衍生物等。此外,前述聚合物还包括这些聚合物与不同类型的其他聚合物的混合物,共混物等。
在描述某些聚合物时,应理解有时申请人通过用于制备聚合物的单体或用于制备聚合物的单体的数量来表示聚合物。而这种描述可能不包括用于描述最终聚合物的具体命名,或者可能不包括“由…方法制得的产品”这样的限定,任何此类单体及量的表述应解释为意指所述聚合物包含那些单体(比如那些单体的共聚单元)或者所述量的所述单体,以及其相应的聚合物和组合物。
在本文中,术语“纤维”(fiber)指的是一种相对柔性的细长体,其长度与垂直于该长度的横截面之宽度的比值是至少大于10。所述纤维横截面可以是任何形状例如圆形、扁平形或椭圆形,但通常是圆形。所述纤维横截面可以是实心的或中空的,优选是实心的。单根纤维可以仅由一根长丝 (filament)或由多根长丝形成。仅由一根长丝形成的纤维在此处称作“单根丝”纤维或“单丝”纤维,和由多根长丝形成的纤维在此处称作“多丝”纤维。作为此处使用的,术语“纱线”(yarn)是指由多根纤维组成的单股线束,可以是无捻的(即平纱)或有捻的。术语“纱线”是可以与术语“纤维”交替使用的。
纤维的粗细通常用称作“旦”或“分特”的线密度来表征;“旦”是9000米纤维的重量(按克计)而“分特”是10000米纤维的重量(按克计)。
在本文中,“层”描述了蒙皮、隔离膜、粘结膜、或增强织物的一种总体呈平面的排列。如本文所用,“第一某某层/膜”,“第二某某层/膜”通常仅标示该层或该膜在形成所述层叠结构的铺设顺序,并不代表其在所述复合层合体最终应用的里外或上下关系。
如本文所用,术语“层合”与“层合板”是指通过将两层或更多的膜或其他片材粘合在一起的方法和所制得的制件。可以通过采用粘合剂、加热、加压或其他等方式来粘接各层。
在实用新型内容部分中描述的本实用新型的实施方案包括本文所述的任何其它实施方案,所有实施方案可以以任何方式进行组合,并且实施方案中的变量描述不仅适用于用本实用新型的复合层合体的各种片材和膜,也适用于本实用新型的复合层合体,而且适用于本实用新型的制品。
本文的材料、方法和实施例仅是示例性的,并且除非特别说明,不应理解为限制性的。虽然在实施或测试本实用新型时可以使用与本文所述的那些相似或等效的方法和材料,但是本文描述了适合的方法和材料。
以下详述本实用新型。
蒙皮层
在本实用新型中,所述第一蒙皮层(a)和所述第二蒙皮层(g)各自独立地包括至少一层增强织物,其包含玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、或它们的组合。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属纤维,它的优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。在本实用新型中,所述增强织物优选是包含C-玻璃(中碱玻璃)或E-玻璃(无碱玻璃)的玻璃纤维。
碳纤维是指含碳量高于90%的无机高分子纤维,当其含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的优点是经向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,但缺点是耐冲击性较差。
芳族聚酰胺纤维(简称为“芳纶”)具有耐热性、耐化学品性和阻燃性。在本实用新型中,所述芳族聚酰胺纤维包含聚(对亚苯基对苯二酰胺)均聚物、聚(对亚苯基对苯二酰胺)共聚物、聚(间亚苯基间苯二酰胺)均聚物、聚(间亚苯基间苯二酰胺)共聚物、聚砜酰胺均聚物、聚砜酰胺共聚物、及其混合物所产生的纤维。
在本文中,术语“对位芳纶”指的是聚(对亚苯基对苯二酰胺)均聚物和聚 (对亚苯基对苯二酰胺)共聚物;术语“间位芳纶”指的是聚(间亚苯基间苯二酰胺)均聚物和聚(间亚苯基间苯二酰胺)共聚物。
市售的玻璃纤维例如但不限于由CPIC生产的468无碱玻纤;商购可得的碳纤维例如但不限于由Toray生产的T700;市售的芳纶例如但不限于由杜邦公司生产的商品名为系列的对位芳纶,以及商品名为系列的间位芳纶。
已知增强织物的特性不仅由纤维性能、纱线结构所决定,其织物结构和经纬密度也是重要因素。在本实用新型中,适用于所述增强织物的结构可以是机织织物、单向织物或无纺织物;优选为机织织物或无纺织物。
机织织物通常是指连续长纤维经过本领域技术人员公知的任意形式的机织而成,其经向和纬向均有相当数量的连续长纤维,此种纤维编织形式通常比单向织物稳定。所机织织物述可以采用任何机织构造或图案,例如但不限于平纹组织、斜纹组织、缎纹组织、罗纹组织(leno)、或方平组织 (square)等。
单向织物是指大于80%的连续长纤维都沿着长度方向(或经向)平行排列,在另一方向(或纬向)没有或只有少于20%并且通常是细纱经编造而成。单向织物的织造方法有多种,常见的包括机织单向织物、无纬单向织物和缝编单向织物。
无纺织物是一种无经纬线、不需经纺纱织布而形成的织物,具有质轻、容易定型的优点。其制造工艺通常是将短纤维或者长丝进行定向或随机撑列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。根据生产工艺的不同无纺制品可以分为水刺无纺织物、热合无纺织物、气流成网无纺织物、湿法无纺织物、纺粘无纺织物、熔喷无纺织物、针刺无纺织物、缝编无纺织物等。
在本文中,术语“预浸料”是指经热固性或热塑性树脂浸渍过的织物,是常用于制备复合材料的一种中间材料。就目前航太航空所要求的复合材料而言,所述预浸料的树脂含量,浸渍均匀性、粘度和铺复性都有高精准要求,以致提高了制造此类复合材料的成本。
在本实用新型中,所述第一蒙皮层(a)和所述第二蒙皮层(g)不是预浸料;也就是不含树脂的干态织物。因为所述具有蜂窝芯的复合层合板是通过液体成型工艺来制备,并且所述方法已经解决了浸渍不均匀的问题,从而节省了以预浸料为上下蒙皮层的材料成本。
用作第一蒙皮层(a)和第二蒙皮层(g)的增强织物各自独立地具有约20 g/m2至约660g/m2的面密度,并且所述增强织物是机织织物、单向织物或无纺织物。
隔离膜
正如在背景技术中所述,使用液体成型工艺制造包括蜂窝芯的复合板的待解决的问题之一是防止液态粘合剂渗入蜂窝芯的孔格中。在本实用新型中,采用添加介于所述蒙皮层和所述蜂窝芯之间的隔离膜来解决这个问题。本领域技术人员可依据所采用的液态粘合剂选择适合的聚合材料为作隔离膜。
在本实用新型中,所述第一隔离膜(b)和所述第二隔离膜(f)各自独立地包括乙烯-(甲基)丙烯酸酯(ethylene-(meth)acrylate,EA or EMA)、酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯(anhydride modified EA or EMA)、乙烯-乙酸乙烯酯 (ethylene-vinyl acetate,EVA)、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯(anhydride modified EVA)、乙烯-酸离聚物(ethylene-acid ionomer)、聚酰胺、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺、或它们的组合。
在一些具体实施方案中,所述第一隔离膜(b)和所述第二隔离膜(f)是相同的,其包括乙烯-(甲基)丙烯酸酯、酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-酸离聚物或它们的组合。
在另一些具体实施方案中,所述第一隔离膜(b)和所述第二隔离膜(f)各自独立地包括酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-酸离聚物或它们的组合。
在本文中,所用术语“(甲基)丙烯酸酯”是意指丙烯酸烷基酯(alkyl acrylate)或甲基丙烯酸烷基酯(alkyl methacrylate)。
所述乙烯-(甲基)丙烯酸酯是包含乙烯聚合单元和约6-40重量%的至少一种(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合单元的共聚物。(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基部分可以含有1-6或1-4个碳原子,例如,甲基、乙基、和支化或未支化的丙基、丁基、戊基和己基。优选的烷基包括甲基、乙基和丁基,并且这些基团中的两个或更多个的组合也是优选的。优选的乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物包括乙烯-(甲基)丙烯酸乙酯和乙烯-(甲基)丙烯酸甲酯。
乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物,其中乙酸乙烯酯的含量通常在5-45重量%之间,其余为乙烯。EVA的特性与其乙酸乙烯含量、分子量和熔体指数相关。当熔融指数一定时,乙酸乙烯含量提高时候,其弹性、柔软性、相溶性,透明性等也随着提高。当乙酸乙烯含量减少时候,则其性能接近于聚乙烯,刚性增高,耐磨性、电绝缘性提高。当乙酸乙烯含量一定时,随着熔融指数的降低则代表EVA的分子量增大,而其冲击性能和抗环境应力开裂性能则相应地提高。
在本文中,术语“酸酐改性的聚合物”以及更具体的术语如“酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯””和“酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯”是意指用马来酸酐(MAH)、富马酸等的酸酐通过共聚、接枝、或共混加入所述聚合物中。优选地,这种改性聚合物具有接枝在其上或与之聚合的酸酐官能团,而不仅仅是与之共混。通常其酸酐的含量,以所述共聚物总量计,为约1-20 重量%。
所述酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯可商购获得,例如但不限于杜邦公司生产的2100系列;所述酸酐改性的乙烯-乙烯醋酸酯的一个实例是杜邦公司生产的3800系列。
如本文所用,术语“离聚物”是指离子聚合的产物,即含有链间离子键的聚合物。所述离聚物包含至少一种选自基于烯烃/酸共聚物的金属盐的热塑性树脂;优选为基于乙烯-酸共聚物和乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物的金属盐。如本文所用,术语“离聚物”还包括乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物和乙烯- 酸-丙烯酸酯三元共聚物。所述金属盐是来自用来至少部分中和所述共聚物之羧酸基的中和剂(例如无机碱)。在中和之后,离聚物通常可包含任何可行的单价或二价阳离子,包括锂、钠、钾、镁、钙、钡、铜、锌或铵离子。
所述乙烯-酸离聚物可商购获得,例如但不限于杜邦公司生产的系列的离聚物。
关于芳族聚酰胺可参见前述,由其制备的膜具有很好的耐压密性、热稳定性、和化学稳定性。商购可得的芳族聚酰胺膜,例如但不限于东丽公司生产的MictronTM,其是一种对位芳纶膜,具有高刚性、耐热性和阻隔性能。
聚氨酯(PU)是指主链中含有胺基甲酸酯特征单元的聚合物。聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。所述聚酯型聚氨酯是以二异氰酸酯和聚酯为原料制备。聚醚型聚氨酯是以二异氰酸酯和聚醚为原料制备的聚氨酯。最常用的二异氰酸酯是芳香族二异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯(TDI) 和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)。商购可得的聚氨酯膜,例如但不限于 BASF生产的S85系列,其是一种聚醚类聚氨酯(polyetherpolyurethane)。
聚酯是在其主链中含有酯官能团的一类热塑性聚合物,其具有多种优良性质,例如:高尺寸稳定性、高绝缘性、耐化学腐蚀性、耐热性、耐热老化性、以及耐磨性等,并且其制造成本也比聚酰胺或聚碳酸酯等低廉。商可得的聚酯膜,例如但不限于帝人公司生产的TeflexTM,其是一种聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
聚酰亚胺(Polyimide)是一类具有酰亚胺重复单元的聚合物,具有适用温度广、耐化学腐蚀、高强度等优点。所述聚酰亚胺是以二酐和二胺为原料制备在非质子极性溶剂如二甲基甲酰胺二甲基亚砜中进行缩合聚合,生成聚酰胺酸,之后加热固化脱水成聚酰亚胺。常用的二酐和二胺是均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚。商购可得的聚酰亚胺膜,例如但不限于杜邦公司生产的
在本实用新型中,所述第一隔离膜(b)和第二隔离膜(f)各自独立地具有约20g/m2至约100g/m2的面密度和约20μm至约100μm的厚度。
粘结膜
在本实用新型中,所述粘结膜的作用是确保所述隔离膜可紧密地贴合并密封所述蜂窝芯的开放性孔格。优选为呈薄膜形式的粘合剂,不仅要具有优异的粘接性和耐久性,还要有容易操作和施胶量均匀等特点。适用的粘结膜包括那些已经广泛地应用于航空航天、高速列车、船舶等领域蜂窝夹层结构的粘接树脂,其包括基于环氧树脂的胶膜;基于丙烯酸酯树脂的胶膜或基于聚氨酯树脂的胶膜。
在一些具体实施方案中,所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、或聚氨酯树脂。
在另一些具体实施方案中,所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)是相同的,由选自环氧树脂、丙烯酸酯树脂和聚氨酯树脂所组成。
在还一些具体实施方案中,所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)是由环氧树脂所组成。
所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、或聚氨酯树脂;并且其玻璃转化温度(Tg)为约60℃至约160℃。
所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地具有约100g/m2至约300g/m2的面密度和100μm至300μm的厚度。
商购可得的粘结膜实例包括但不限于黑龙江石化院生产的环氧胶膜 J69B,Tg为约100℃;3M生产的丙烯酸酯胶膜MS768,Tg为约80℃;和 BASF生产的的聚氨酯胶膜S85,Tg为约80℃。
蜂窝芯
在本实用新型中,所述蜂窝芯是具有蜂窝结构的板材,其由包括芳族聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、钢、铝、铝合金、或玻纤的薄片构成。这些具有蜂窝结构的板材在本文中,简称为蜂窝板,例如芳纶蜂窝板、玻纤蜂窝板、铝蜂窝板等。
所述蜂窝板的单元孔格壁可由非金属薄片或金属箔构成;其中所述非金属蜂窝板是由芳族聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、或玻纤等薄片所构成;所述金属蜂窝板是由钢、铝、铝合金等金属箔所构成。本文所述非金属材料的薄片,有时因其制备方式和外观也被称为“纸”,可使用常规的工艺和设备来制备该类薄片,例如但不限于间位芳族聚酰胺纸,对位芳族聚酰胺纸。此外,蜂窝板的制备工艺也是本领域技术人员所熟知的。
作为所述蜂窝芯的蜂窝板,优选地是由间位芳族聚酰胺纸、对位芳族聚酰胺纸、铝箔、铝合金箔、和玻纤的片材所构成;更优选地,所述蜂窝板是由间位芳族聚酰胺纸和对位芳族聚酰胺纸所构成。
所述蜂窝板每个孔格的横截面形状可以为六边形、过拉伸 (overexpanded)六边形(或矩形)、圆形、或波纹形。用于本实用新型蜂窝芯 (d)的蜂窝板厚度取决于所述复合层合板的最终用途或所期望的特性。当蜂窝板的密度不变,则其重量会随着厚度而相应增加。所述蜂窝板的厚度为约2mm至约300mm,孔格尺寸为约1.6mm至约20.0mm,孔格壁厚为约0.1mm至约0.3mm,和密度为约24kg/m3至约200kg/m3
商购可得的蜂窝板的实例包括但不限于芳族聚酰胺蜂窝板,例如赫氏公司(Hexcel)生产的HRH-78(纸)和HRH-49(纸) 系列蜂窝板。商购可得的其他材质的蜂窝板,例如但不限于青岛图博板材有限公司生产的PC蜂窝板和聚丙烯蜂窝板(例如PP8-80);赫氏公司生产,商品名为的铝合金蜂窝板,和HRP系列的玻纤蜂窝板。
管状铆钉
在本实用新型中,所述复合层合板的两个蒙皮层(a)和蒙皮层(g)是由干态织物而非预浸料组成,为了解决由单面注入的液态树脂可快速且均匀地浸润在其相反侧的蒙皮层,本实用新型提供的解决方案是在两个蒙皮层之间安插多个管状铆钉作为导流管。换句话说,在本实用新型的复合层合板中,除了两个蒙皮层之外的其他各层,即所述(b)、(c)、(d)、(e)和(f)各层,先依次堆叠以形成一预制件。然后,将多个具有适合中空管内径和长度的管状铆钉插入穿过所述预制件。所述管状铆钉彼此相隔的距离可根据所采用的液态粘合剂的粘度来调整,通常的所述距离是介于约30mm至约 200mm之间,优选所述管状铆钉是等距离地彼此相隔。为了不过度增加所述复合层合板的总重,所述管状铆钉的数量不要过多。同时,为了不影响所述复合层合板的外观,所述管状铆钉的长度是基本上等于所述预制件厚度的长度。换言之,当两个蒙皮层浸胶后如为不透明材料时,则就所述复合层合板的外观而言,这些管状铆钉是隐藏的,与采用预浸料为蒙皮层的层合板制品的外观并无分别。
在本文中,术语“基本上等于”是意指其该数值与参考数值的差,基于所述参考数值,不超过其值的10%,或不超过其值的5%,或不超过其值的3%,或不超过其值的1%。例如,当所述预制件的厚度为10mm,则所述管状铆钉的长度可以是介于9mm至11mm。本领域技术人员可以理解,当所述管状铆钉的长度增加,其与预制件的厚度相差比例越小。一般来说,所述管状铆钉的长度大于20mm时,其与预制件的厚度相差最多2mm,优选为不超过1mm,更优选为不超过0.5mm。
适用于本实用新型的管状铆钉(参见图2)是具有直径(D1)为约1.6mm 至约20.0mm的平钉头,钉头厚度(L1)为约0.1mm至约1.0mm(L1),空心管具有约1.2mm至约19.6mm的内径(D2),管壁厚度(D3)为约0.2mm至约0.9mm,和基本上等于所述预制件厚度的长度(L2)。所述管状铆钉由金属材料和非金属材料所构成,所述金属材料包含铜、镍、铝、钛、它们的合金或不锈钢,以及所述非金属材料包含聚酰胺或聚酯。本领域技术人员可根据蜂窝芯材的孔格大小,选择具有适合外径的管状铆钉。可商购获得的管状铆钉,例如但不限于固万基五金工具公司制造商生产的空心铆钉。
自膨式密封胶
在本实用新型中,为了固定管状铆钉和填补其与预制件,尤其是蜂窝芯的孔格之间的缝隙,采用自膨式密封胶进行填充密封。为了施工简易,优选采用粘结性佳、室温固化、且不含溶剂的密封胶。所述自膨式密封胶包括可膨胀聚苯乙烯或可膨胀聚氨酯。
可商购获得的实例包括但不限于,例如日本Cemedine公司生产型号为 CA-197的聚苯乙烯发泡胶,和美国三和(SANO)公司生产的聚氨酯泡沫密封胶。
液态粘合剂
真空辅助树脂灌注(VARI)技术是在真空下,抽去织物纤维中的气泡,导入液态粘合剂去渗透纤维及织物,并固化的成型方法。适用于VARI的液态粘合剂首先必需有较低的黏度,优选在25℃时,粘度为100cp至500 cp的液态粘合剂,可选地还包含硬化剂。所述液态粘合剂首选是具有合适的凝胶时间,在25℃的温度下的凝胶时间通常为约5分钟至约150分钟。在本文中,术语“凝胶时间”是指液态粘合剂由可流动的液态转变成固体凝胶所需的时间。根据吸注胶所需时间,本领域技术人员可选用具有适合凝胶时间的液态粘合剂。
此外,当所述液态粘合剂固化后,即成为所述蒙皮层中的基质,因此也要具有良好的耐热性、阻燃性、耐化学腐蚀性、以及根据具体应用还要满足该制品或部件的机械性能要求。
在本实用新型中,所述液态粘合剂选自酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂和它们的组合。
在一些本实用新型的具体实施方案中,所述液态粘合剂选自酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂和它们的组合。
在另一些本实用新型的具体实施方案中,所述液态粘合剂选自酚醛树脂、环氧树脂和它们的组合。
所述液态粘合剂的用量为作为所述第一蒙皮层(a)和第二蒙皮层(g)的干态织物总重量的约40重量%至约150重量%,优选为约60重量%至约 100重量%。
商购可得的所述液态粘合剂的实例包括但不限于,济南圣泉集团生产,型号PF7203-1的酚醛树脂(粘度为150cp至250cp);蔼科颂公司(Axson) 生产,型号EPOLAM 2040的环氧树脂(混合硬化剂后的粘度为150cp至300 cp);常州华科聚合物公司生产,型号HS-2102的不饱和聚酯树脂(粘度为 170cp至200cp)和型号HS-4430RT的环氧改性乙烯基酯树脂(粘度为100cp 至150cp)。
制备复合层合体
如图1中所示,本实用新型的复合层合体100的分层结构依次包含: (a)第一蒙皮层11a、(b)第一隔离膜12a、(c)第一粘结膜13a、(d)蜂窝芯14、 (e)第二粘结膜13b、(f)第二隔离膜12b、(g)第二蒙皮层11b,以及穿过插入包含(b)层-(f)层的预制件的(h)多个管状铆钉15、以及(i)包覆在所述管状铆钉周围的自膨式密封胶16。
在本文中,是用“/”将每一不同层与其相邻层分隔开以描述该复合层合板的结构。所以本实用新型的复合层合体可以用[(a)/(b)/(c)/(d)/(e)/(f)/(g)] 表示其层叠结构。当作为第一蒙皮层(a)的织物不是单一的一片织物,例如,为两片织物(a1)时,是以[(a1)x2/(b)/(c)/(d)/(e)/(f)/(g)]表示;当作为第一蒙皮层(a)的织物为不同织物(a1)和(a2)的组合,则以[(a1)(a2)/(b)/(c)/(d)/(e)/(f)/(g)] 表示。
本实用新型还提供了一种制造所述复合层合板的方法,包括:
i)依次堆叠(b)第一隔离膜、(c)第一粘结膜、(d)蜂窝芯、(e)第二粘结膜、和(f)第二隔离膜以形成预制件;
ii)将多个管状铆钉插入穿过所述预制件,并且彼此隔开30mm至200mm 的距离;
iii)用自膨式密封胶包覆每个管状铆钉的周围;
iv)用第一蒙皮层(a)和第二蒙皮层(g)分别覆盖步骤(iii)所得预制件的外表面;以及
iv)通过真空辅助树脂灌注(VARI)方法固化步骤(iv)所得覆盖有第一和第二蒙皮层的预制件。
按照VARI方法固化的详细步骤可包括:
A.抽真空:向装有所述[第一蒙皮层/预制件/第二蒙皮层]的模具施加真空(即,负压),以排除作为蒙皮层的增强织物中的空气;和
B.吸注胶(adhesive infusion):在真空下,导入所述液态粘合剂;
C.固化。
适合用于制备本实用新型的复合层合板的VARI工艺参数,如压力、固化温度和时间等,一般取决于液态粘合剂与隔离膜、粘结膜、蜂窝芯和蒙皮层的材质与厚度。同时,管状铆钉的空心管内径、数量和间距也会影响吸注胶的时间长短。举例来说,当预制件的厚度不变时,同样大小的管状铆钉的间距变大,则其吸注胶时间自然会相应地延长。本领域技术人员可相应地决定适合的工艺参数。
在本实用新型的方法中,所述固化是在压力为约-0.08MPa至约-0.10 MPa和温度为约25℃至约120℃的情况下,进行约1小时至约24小时;例如在25℃下,固化时间通常为约24小时。
在一些具体实施方案中,在从约25℃至约120℃,或从约40℃至约 110℃,或从约60℃至约90℃的温度下进行固化;并且持续约1小时至约 24小时,或约2小时至约8小时。
如在背景技术中所述,使用液体成型工艺制造包括蜂窝芯的复合层合板的第一步要解决从蜂窝材料的孔格中排除液态粘合剂的问题,这个问题已经通过采用隔离膜和粘结膜得到解决。此外,还要解决在不铺设树脂导流网的情况下,确保两个非预浸料的蒙皮层能均匀地被浸润,并且所制得的制件具有至少一表面是平滑均匀的。所述制件的光泽度可依据ASTM D2457的方法测量。本实用新型通过安插多个管状铆钉成为导流管,解决了前述问题,并且通过以自膨式密封胶包覆在所述管状铆钉的周围也进一步地防止了液态粘合剂渗入蜂窝芯的空格中。此外,因为所述安插的多个管状铆钉是被两蒙皮层所覆盖,当第一蒙皮层和第二蒙皮层浸胶后为不透明的增强织物时,所制得的复合层合体与采用预浸料为蒙皮层的对比层合体相比,在外观上并无差异。
考虑到成本和制造容易性,在本实用新型中,所述第一蒙皮层和所述第二蒙皮层的增强织物优选是相同的,所述第一隔离膜和所述第二隔离膜也是相同的,并且所述第一粘结膜和所述第二粘结膜也是相同的。
在本实用新型的一个具体实施方案中,所述复合层合板具有 [(a)/(b)/(c)/(d)/(c)/(b)/(a)]的层叠结构,也就是具有蜂窝芯和对称结构夹心板。
在本实用新型中,通过所述方法所制造的复合层合板,一般具有约5 mm至约300mm的总厚度,并且其面密度为0.35kg/m2至20kg/m2。本实用新型的复合层合板的总厚度和面密度可通过使用不同厚度和密度的蜂窝芯以及用于所述第一蒙皮层和第二蒙皮层的增强织物容易地进行调节。
包含本实用新型的复合层合板的制品或部件、基本上由本实用新型的复合层合板组成的制品或部件、由本实用新型的复合层合板组成的制品或部件、或由本实用新型的复合层合板制造方法所制得的制品或部件,由于其通过液体成型工艺制备,以管状铆钉为导流管和非预浸料的蒙皮层,不仅大幅降低了材料、设备与生产成本,所述制品还保持了结构和外观的完整性,并具有至少一表面是平滑均匀的,只要在制备工艺中所采用的模具有一面是平整光滑的。
本实用新型的复合层合板可以用于制备运输工具或可移动临时住所 (mobiletemporary shelter)中的制品或部件,例如但不限于:用于制备运输工具包括汽车、船舶、火车、磁悬浮列车、无人机或飞机中的制品或部件;以及可移动临时住所,包括方舱或可活动房屋中的部件。所述制品或部件包括但不限于地板、裙板、顶板、墙板、行李架、方舱板、间壁或其他次级结构件。
实施例
缩写“E”表示“实施例”,“CE”表示“对比例”,其后的数字表明所述复合板样品是在哪个实施例中制备的。实施例和对比例均以相似的方式进行制备和测试。除非另外指明,百分比是重量百分比。
材料
干态织物(a1):由常州桦立柯新材料有限公司生产的玻纤织物,其为0°和 90°方向双轴编织织物,即一种缝编单向织物,面密度为658g/m2,含水量<0.2%,并且表面经硅烷施胶。
干态织物(a2):由江苏天鸟高新技术有限公司生产的对位芳纶织物,其为平纹织物,面密度为220g/m2,含水量<3.5%,并且表面经硅烷施胶。
预浸料(a’):购自固瑞特(Gurit)公司,是玻纤织物预浸料,其面密度为520 g/m2,含有42%酚醛树脂,以预浸料总重计。
预浸料(a”):购自宜兴华恒高性能纤维织造有限公司,是对位芳纶织物预浸料,其面密度为523g/m2,含有42%环氧树脂,以预浸料总重计。
隔离膜(b1):由杜邦公司提供的3861薄膜,其为所述酸酐改性的 EVA膜,厚度为50μm,面密度为49g/m2,熔点为80℃,和维卡软化点为56℃。
粘结膜(c1):购自黑龙江石化院,型号J69B,为双酚A型环氧胶膜,厚度为250μm,面密度为292g/m2和Tg为100℃。
蜂窝板(d1):获自江苏骏源(Junyuan),型号JY1-4.8,是由T722纸制成的间位芳纶蜂窝板,具有六边形孔格,孔格尺寸为4.8mm,蜂窝密度为48kg/m3,厚度为10mm。
管状铆钉:由固万基制造商生产的空心铜铆钉,平钉头的直径为5.9mm,厚度为0.5mm;空心管的内径为3.2mm,外径为3.9mm,管壁厚度为0.35mm;铆钉长度为10mm。
自膨式密封胶:由SANO公司生产的可膨胀聚氨酯粘合剂,发泡温度5℃到35℃,发泡倍数80。
液态粘合剂1:由济南圣泉集团生产的酚醛树脂,树脂型号为PF7203-1,固化剂为PF7203-1A,混合比例为100:7(以重量计),在25℃时粘度为约150cp至250cp。
液态粘合剂2:由蔼科颂公司生产的环氧树脂,树脂型号为EPOLAM 2040,固化剂为EPOLAM 2047,混合比例为100:32(以重量计),在25℃时粘度为约290cp。
制造实施例1-2和对比例1-2的复合层合板的制备方法
实施例1
将裁切成边长为40cm的正方形的两片隔离膜(b1)、两片粘结膜(c1)、和一块蜂窝板(d1)依次堆叠成具有[(b1)/(c1)/(d1)/(c1)/(b1)]结构的预制件。将四根空心铜铆钉(空心管内径4mm,长度10mm)穿透所述预制件;各个铆钉的位置是离所述预制件的边缘100mm处,并且彼此相隔200mm(参见图3A),再用可膨胀聚氨酯粘合剂密封各个铆钉的外围间隙。在清洁的平板玻璃模具(尺寸为边长60cm的正方形、厚度为5mm)上涂覆一层剥离剂,然后依次放置作为第一蒙皮层的第一块干态玻纤织物(a1)(40cm x 40cm)、已穿插管状铆钉的预制件、和作为第二蒙皮层的第二块干态玻纤织物(a1)。在所述第二蒙皮层上,依次继续铺设作为消耗层的尼龙6剥离布(尺寸为边长50cm的正方形、厚度0.1mm)和聚丙烯剥离膜(尺寸为边长50cm的正方形,厚度0.1mm)和聚酯导流网(尺寸为边长50cm的正方形、厚度2.5mm)。最后,固定真空管、进胶管、溢流管的位置以及铺盖两层尼龙6的真空袋(尺寸为边长70cm的正方形、厚度0.05mm)并用胶带将其分层密封。
向所述装有预制品的模具施加真空以排除干态织物纤维间的空气,其真空压力是介于-0.08MPa至-0.1MPa之间。由进胶管吸注约300g的液态粘合剂1(为酚醛树脂粘合剂),观察两侧蒙皮层的浸润程度,直到有多余的液态粘合剂由溢流管排出,约经过30分钟。将完成胶导入的模具放入烘箱,保持其真空压力为-0.08MPa至-0.10MPa,以及温度为70℃,固化5小时。然后,停止加热,关闭真空,待样品冷却到室温,由烘箱取出,去除真空袋和消耗层后,得到一个层合板,其为本实用新型的复合层合板的一个具体实施例,并且其贴合于平板玻璃模具的该侧表面是光滑的,其层叠结构为[(a1)/(b1)/(c1)/(d1)/(c1)/(b1)/(a1)]。根据所制得的层合板重量减去各层原材料的重量进行估算,由所述液态粘合剂1衍生的基质含量为所述第一蒙皮层和第二蒙皮层总重(即干态织物总重)的67%,经换算,等于在固化后的蒙皮层中含有约40%的基质。
实施例2
制作材料和方法与实施例1相同,除了上下蒙皮层采用的干态织物是各三片对位芳纶织物(a2)和吸注胶时所采用的是液态粘合剂2(为环氧树脂粘合剂)。所制得的层合板的层叠结构为[(a2)x3/(b1)/(c1)/(d1)/(c1)/(b1)/(a2)x3],并且有一侧的表面是光滑的。由所述液态粘合剂2衍生的基质含量为所述第一蒙皮层和第二蒙皮层总重的67%,经换算,等于在固化后的蒙皮层中含有约40%的基质。
对比例1
将裁切成边长为40cm正方形的六片预浸料(a’)、两片粘结膜(c1)和同样尺寸的一块蜂窝板(d1)依次堆叠成具有[(a’)x3/(c1)/(d1)/(c1)/(a’)x3]结构的预制件。
在一个平面不锈钢模具(由两块60cm×60cm×3cm的不锈钢板构成)上,铺放第一离型纸上,将该预制品放置在模具的中心,将第二离型纸(50 cm×50cm)放在所述预制品上,并且关闭所述模具。然后将该模具放入已经预热到120℃的热压机(由上海冶帅公司制造),闭合热压机,在120℃下用 0.2MPa的压力热压60分钟。在热压之后,从热压机取出模具;待样品冷却到室温后取出,得到对比例1层合板,其具有[(a’)x3/(c1)/(d1)/(c1)/(a’)x3] 的结构。
对比例2
除了所采用作为上下蒙皮层的预浸料分别是三片含有42%环氧树脂的预浸料(a”),蜂窝芯的材料和制作方法与对比例1相同,所制得的层合板具有[(a”)x3/(c1)/(d1)/(c1)/(a”)x3]的结构。
测试方法
拉伸强度:将实施例1-2和对比例1-2所制得的层合板制件(40cm×40cm) 切割成多个测试样品(5cm×5cm),根据ASTM C297标准方法进行测试其厚度方向的拉伸强度,结果列于表1。观察到所有测试样品的失效形式均在蜂窝芯,从而确认所述实施例的层合板的各层间粘合性良好,没有分层的问题。
厚度:用千分卡尺测定层合板样品的厚度。每一样品在不同点测量3次至5次,将结果取平均值,并且报告于表1中。
面密度:用直尺测定层合板样品的长度和宽度,用天平称量其重量,计算其单位面积重量,将结果取平均值,并且报告于表1中。
光泽度:根据ASTM D2457的方法,以入射角度为60度进行测量各层合板样品的表面光泽度,单位为GU(gloss unit),其数值越高表示所测试的表面越光滑。
表1
根据表1的结果,以下论述是明显的。
由本实用新型的复合层合板制造方法所制得的层合板E1其面密度、厚度和对比例CE1的数值相仿,并且E1的拉伸强度的数值还略高于CE1的该数值。因为复合板的表面光泽度主要取决于所采用的模具及用于蒙皮层织物的平整度,比较E1光滑面和CE1表面的光泽度,可推论用于制备E1 的平板玻璃模具的表面比用于制备CE1的不锈钢制模具表面更光滑些。类似地,比较E2光滑面和CE2表面的光泽度数据,也可得到相同的推论。
一般的真空导入工艺为了得到完全浸润粘合剂的复合板,必须使用辅助导流材料,类似于实施例1中,铺设在第二蒙皮层上的消耗层,因此其制件表面的光泽度预期是和实施例1和2的粗糙面的光泽度数值类似。反观,本实用新型的复合层合板,通过本实用新型所提供的方法使所述蒙皮层的织物可直接贴合于模具表面,可获得具有至少一面光滑的复合板。比较E1的光滑面和粗糙面的光泽度数值,证实本实用新型所提供的方法比起一般的真空导入工艺的优势在于所制得的本实用新型复合层合板具有至少一表面是平滑均匀的。
在一些本实用新型的具体实施方案中,所述本实用新型复合层合板的光滑面的光泽度,至少是大于10,或大于25,或大于50,其中所述光泽度是依据ASTM D2457的方法,以入射角度为60度进行测量。
虽然已在典型的实施方案中阐述并说明了本实用新型,但是并非意欲将其限制于所示细节,因为在不背离本实用新型的精神的情况下可进行各种调整和替换。因此,仅通过常规实验,本领域技术人员可能会想到本文公开的实用新型的各种变体和等效方案,所有此类变体和等效方案应认为是在由以下权利要求所限定的本实用新型的精神和范围内。

Claims (10)

1.具有蜂窝芯的复合层合板,其特征在于,所述复合层合板依次包括:
(a)第一蒙皮层;
(b)第一隔离膜;
(c)第一粘结膜;
(d)蜂窝芯;
(e)第二粘结膜;
(f)第二隔离膜;
(g)第二蒙皮层;
(h)多个管状铆钉;
(i)包覆在所述管状铆钉周围的自膨式密封胶;以及
(j)由液态粘合剂衍生的基质;
其中,
所述(b)、(c)、(d)、(e)和(f)各层依次堆叠以形成预制件;以及
所述管状铆钉是插入穿过所述预制件,并且彼此隔开30mm至200mm的距离。
2.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,
所述第一蒙皮层(a)和所述第二蒙皮层(g)不是预浸料;并且各自独立地包括至少一层增强织物,其包含玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维;
所述第一隔离膜(b)和所述第二隔离膜(f)各自独立地包括乙烯-(甲基)丙烯酸酯、酸酐改性的乙烯-(甲基)丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、酸酐改性的乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-酸离聚物、聚酰胺、聚氨酯、聚酯或聚酰亚胺;
所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂或聚氨酯树脂;并且它们的玻璃转化温度为60℃至160℃;
所述蜂窝芯(d)是具有蜂窝结构的板材,其由包括芳族聚酰胺、聚碳酸酯、聚丙烯、钢、铝、铝合金或玻纤的薄片构成;蜂窝板的每个孔格的横截面形状为六边形、圆形或波纹形;以及
所述自膨式密封胶由可膨胀聚苯乙烯或可膨胀聚氨酯组成。
3.如权利要求2所述的复合层合板,其特征在于,蜂窝板的每个孔格的横截面形状为过拉伸六边形。
4.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,其总厚度为5mm至300mm,并且其面密度为0.35kg/m2至20kg/m2
5.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,用作第一蒙皮层(a)和第二蒙皮层(g)的增强织物各自独立地具有20g/m2至660g/m2的面密度,并且所述增强织物是机织织物或无纺织物。
6.如权利要求5所述的复合层合板,其特征在于,所述增强织物是单向织物。
7.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,所述第一隔离膜(b)和第二隔离膜(f)各自独立地具有20g/m2至100g/m2的面密度和20μm至100μm的厚度。
8.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,所述第一粘结膜(c)和所述第二粘结膜(e)各自独立地具有100g/m2至300g/m2的面密度和100μm至300μm的厚度。
9.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,所述蜂窝芯(d)是由间位芳族聚酰胺纸或对位芳族聚酰胺纸所构成的蜂窝板,其厚度为2mm至300mm,孔格尺寸为1.6mm至20.0mm,孔格壁厚为0.1mm至0.3mm,和密度为24kg/m3至200kg/m3
10.如权利要求1所述的复合层合板,其特征在于,每个管状铆钉具有直径为1.6mm至20.0mm的平钉头,钉头厚度为0.1mm至1.0mm,空心管具有1.2mm至19.6mm的内径,管壁厚度为0.2mm至0.9mm,和等于所述预制件厚度的长度。
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CN110421909A (zh) * 2019-08-01 2019-11-08 苍龙集团有限公司 一种新结构的蜂窝板
PL131161U1 (pl) * 2022-12-23 2024-06-24 Kbh Akord Metale Kolorowe Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Podłoga do zabudowy termoizolacyjnej pojazdu

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