專利名稱：一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種復合材料的制備方法，尤其涉及一種增強型酚醛泡沫復合材料的制備方法。
背景技術：
酚醛泡沫具有輕質、隔音及隔熱等優良特性，其中最突出的特點是難燃、低煙和抗高溫歧變；同時由于酚醛泡沫的泡沫是閉孔的，濕氣和水分很難進入，因此具有抗吸濕性好的優點。但是酚醛泡沫也存在剪切強度及壓縮強度等力學性能較差的缺點。蜂窩材料具有高的比強度和比模量等優良特性，但也存在許多缺點，例如由于蜂窩是開孔結構，空氣可以在蜂窩格孔中進行對流使得蜂窩保溫性能差；不適用一些濕法工藝或樹脂注射工藝，使得蜂窩在船舶和風電等領域受到限制；而且蜂窩結構在使用過程中，會因為面層破壞，產生顯微裂紋，引發滲水問題，進一步地，在低溫情況下，進入蜂窩孔中的水被冰凍以后發生膨脹，破壞鄰近蜂窩孔格的粘結，這就降低了蜂窩夾層結構的性能，給維修或者更換材料的麻煩。將蜂窩材料和酚醛泡沫結合，制備蜂窩增強酚醛泡沫復合材料，可以在酚醛泡沫具有輕質、隔音及隔熱性能等特性的基礎上，結合蜂窩高的比強度和比模量等性能，獲得優異的綜合性能，擴大復合材料的應用領域。但是，現有的復合材料是將蜂窩浸潰酚醛泡沫發泡料后單獨進行加熱固化而得，復合材料仍然保留蜂窩的格孔結構，格孔與格孔之間還是可以空氣對流或者液體流動,存在防水、阻燃性差等缺點。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供一種操作流程及設備極其簡單，較好保證蜂窩格孔中酚醛樹脂的含量，從而保證材料整體密度的一致性，可以很好的保證泡沫與蜂窩之間的粘接強度的原位發泡技術，成品隔熱、隔音、耐水和阻燃性好的蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法。為達到上述目的，本發明采用的技術方案為:一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:(I)將酚醛樹脂發泡組合料倒入模具中，使所述酚醛樹脂發泡組合料在模具中保持液面水平高度一致；(2)將蜂窩垂直放入所述模具，置入所述酚醛樹脂發泡組合料中；(3)步驟(2)容置有所述酚醛樹脂發泡組合料和蜂窩的模具放入烘箱中50°C -1OO0C, 5h-10h進行發泡，制得所述蜂窩增強酚醛泡沫復合材料。優選的，步驟(2)中，所述蜂窩的每個蜂窩格孔中，所述酚醛樹脂發泡組合料的量相同。優選的，步驟(I)中，所述模具底面置于水平面。優選的，所述蜂窩格孔的軸線垂直于所述蜂窩的端面，且所述蜂窩的兩端面相互平行。優選的，所述蜂窩為非金屬蜂窩。
優選的，所述模具的內部形狀與所述蜂窩的外部形狀相配合。優選的，所述蜂窩的格孔為長方形或正六邊形，或者所述蜂窩為柔性蜂窩。優選的，步驟(3)中所述烘箱的溫度為60°C _80°C，發泡6h_8h。本發明解決了背景技術中存在的缺陷，具有如下有益效果:
1.本發明的制備方法，使得蜂窩增強泡沫復合材料的蜂窩格孔中填充有酚醛泡沫，形成閉孔結構，在傳統蜂窩優良性能的基礎上，阻止空氣對流，增加隔熱、隔音性能。同時，由于酚醛泡沫其閉孔泡沫的泡孔相互獨立，對空氣和液體均不可透過，一方面能起到防水的作用，使水和水汽不能進入蜂窩內部，減少了維護檢查的成本；另一方面，能減緩火焰、煙氣的傳播，有一定的阻燃功能，發煙量低，更加安全，環保。2.本發明方法制備的蜂窩增強泡沫復合材料，不僅可以擴大蜂窩使用范圍，而且可以使蜂窩在特殊環境下的使用壽命增強，成本更加經濟，使蜂窩的使用性能更上一個臺階。3.本發明的制備方法，通過一次浸潤和加熱固化，即得到蜂窩材料中包含酚醛泡沫成分、同時蜂窩格孔中填充有酚醛泡沫的蜂窩增強泡沫復合材料，操作流程極其簡便，設備也僅用到模具和烘箱，具有高效、低成本，同時還能保證復合材料成品在輕質、隔音、隔熱、比強度、比模量、隔熱、隔音、耐水和阻燃等方面的綜合性能好的優點。4.本發明的制備方法，將蜂窩置入酚醛樹脂發泡組合料中，便于使容置于蜂窩各格孔內的酚醛樹脂發泡組合料的量保持一致，保證復合材料的整體密度一致，進而提高所得蜂窩增強泡沫復合材料的質量和標準化程度，使復合材料各處的隔音、隔熱、耐水、阻燃等相關性能得到保證，復合材料整體的綜合性能得到提高。5.本發明的制備方法，可簡單的將模具置于水平面，使模具底部水平，液態的酚醛樹脂發泡組合料即能容易的保持水平高度一致，進而使各格孔中的量相同。6.本發明的制備方法，較好保證蜂窩格孔中酚醛樹脂的含量，從而保證材料整體密度的一致性，是可以很好的保證泡沫與蜂窩之間的粘接強度的原位發泡技術。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明方法制備的復合材料的示意 圖2是本發明方法使用的原料蜂窩的示意 圖3是本發明方法中所采用模具的示意 圖4是本發明方法中所采用模具的模具蓋的示意 圖中:1、模具，2、模具蓋，3、翻邊，4、插銷孔，5、排氣孔。
具體實施例方式現在結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。實施例1:
一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，包括如下步驟:
(I)將酚醛樹脂發泡組合料倒入模具I中，使所述酚醛樹脂發泡組合料在模具I中保持液面水平高度一致。如圖3-4所示，所述模具I呈敞口的箱狀，具有與模具I開口端配合的模具蓋2。模具I的開口端設有向外的翻邊3，翻邊3及模具蓋2的對應位置設置有插銷孔4，用于連接、固定模具I和模具蓋2。(2)將如圖2所示的蜂窩垂直放入模具I，置入所述酚醛樹脂發泡組合料中，使所述蜂窩的每個蜂窩格孔中，所述酚醛樹脂發泡組合料的量相同。具體地，所述蜂窩為芳綸紙蜂窩，蜂窩的格孔為長方形或正六邊形，或者所述蜂窩為柔性蜂窩。蜂窩的規格為NH-2.75-35的1000*1000*20mm。優選的，所述蜂窩格孔的軸線垂直于所述蜂窩的端面，且所述蜂窩的兩端面相互平行。(3)將模具蓋21蓋上模具I開口端，并用卡扣通過插銷孔4將模具I和模具蓋2固定。(4)容置有所述酚醛樹脂發泡組合料和蜂窩的模具I放入烘箱中50°C -1OO0C,5h-10h進行發泡，優選60 80°C，發泡6 8h。制得如圖1所示的蜂窩增強酚醛泡沫復合材料。模具蓋2上設有排氣孔5，便于酚醛樹脂發泡組合料發泡時及時排氣，便于控制復合材料中蜂窩格孔的形狀和格孔中填充的酚醛泡沫的形狀，提高復合材料的規整度和質量。優選的，所述模具I的內部形狀與所述蜂窩的外部形狀相配合，使酚醛樹脂發泡組合料在發泡時不致附在成品復合材料的外部，使發泡后所得復合材料能直接得到規整的形狀。實施例2:
一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，與實施例1的區別在于:
步驟(I)中，將模具I底面置于水平面，再將酚醛樹脂發泡組合料倒入模具I中，可容易的使所述酚醛樹脂發泡組合料在模具I中保持水平高度一致。步驟(2)中，所述蜂窩的規格為NH-3.67-40的2600*1300*20mm。實施例3:
一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，與實施例2的區別在于:
步驟(2)中，所述蜂窩的規格為4.5-45的1000*500*20mm,所述蜂窩為玻璃纖維蜂窩。需要說明的是，實施例1-3中，所述酚醛樹脂發泡組合料由以下重量份比例的原料采用本行業通用方法配制而成:酚醛樹脂100份、乳化劑0.05-1份，固化劑0.05-1份，發泡劑5-20份。酚醛樹脂、乳化劑，固化劑，發泡劑分別可選用本行業通用之相應原料。具體地，本發明實施例1-3中，發明人選用的的酚醛樹脂、乳化劑、固化劑、發泡劑均購自廊坊依瑞達保溫建材有限公司，酚醛樹脂為可發性酚醛樹脂，乳化劑的主要成分是聚氧乙烯失水山梨醇單脂肪酸酯，固化劑為磷酸水溶液，發泡劑為二氯甲烷。以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定技術性范圍。
權利要求
1.一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將酚醛樹脂發泡組合料倒入模具中，使所述酚醛樹脂發泡組合料在模具中保持液面水平高度一致； (2)將蜂窩垂直放入所述模具，置入所述酚醛樹脂發泡組合料中； (3)步驟(2)容置有所述酚醛樹脂發泡組合料和蜂窩的模具放入烘箱中50°C-1OO0C,5h-10h進行發泡，制得所述蜂窩增強酚醛泡沫復合材料。
2.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，所述蜂窩的每個蜂窩格孔中，所述酚醛樹脂發泡組合料的量相同。
3.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:步驟(I)中，所述模具底面置于水平面。
4.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:所述蜂窩格孔的軸線垂直于所述蜂窩的端面，且所述蜂窩的兩端面相互平行。
5.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:所述蜂窩為非金屬蜂窩。
6.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:所述模具的內部形狀與所述蜂窩的外部形狀相配合。
7.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:所述蜂窩的格孔為長方形或正六邊形，或者所述蜂窩為柔性蜂窩。
8.根據權利要求1所述的一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于:步驟(3)中所述烘箱的溫度為60°C _80°C，發泡6h-8h。
全文摘要
本發明涉及一種蜂窩增強酚醛泡沫復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)將酚醛樹脂發泡組合料倒入模具中；(2)將蜂窩垂直放入所述模具，置入所述酚醛樹脂發泡組合料中；(3)將步驟(2)容置有所述酚醛樹脂發泡組合料和蜂窩的模具放入烘箱中50℃-100℃，5h-10h進行發泡，制得所述蜂窩增強酚醛泡沫復合材料。本發明的制備方法，通過一次浸潤和加熱固化，即得到蜂窩材料中包含酚醛泡沫成分、同時蜂窩格孔中填充有酚醛泡沫的蜂窩增強泡沫復合材料，操作流程極其簡便，設備也僅用到模具和烘箱，具有高效、低成本，同時還能保證復合材料成品在輕質、隔音、隔熱、比強度、比模量、隔熱、隔音、耐水和阻燃等方面的綜合性能好的優點。
文檔編號B29C70/42GK103203883SQ20131009313
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者穆舉杰 申請人:蘇州芳磊蜂窩復合材料有限公司