利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）將環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂與其它復(fù)合材料置于模具中，（2）將微波發(fā)生器置于導(dǎo)波槽外，使得微波進(jìn)入導(dǎo)波槽內(nèi)，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行加熱；（3）當(dāng)溫度升至環(huán)氧樹(shù)脂粘度最小時(shí)對(duì)導(dǎo)波槽蓋施加80bars的壓力，施壓時(shí)間15-20s，繼續(xù)用微波加熱使得環(huán)氧樹(shù)脂固化，然后冷卻、脫模得到產(chǎn)品。本發(fā)明采用微波能量均勻加熱，在加熱過(guò)程中當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂粘度最小時(shí)，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂施加很小的壓力，施壓時(shí)間短，便能實(shí)現(xiàn)減少氣泡的作用，效果明顯。
【專利說(shuō)明】利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹(shù)脂的成型方法，特別涉及一種利用微波能量均勻加熱減少成型板氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂的成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在環(huán)氧樹(shù)脂成型時(shí)，都是采用在模具外將環(huán)氧樹(shù)脂加熱熔化后，澆鑄到模具中，成型，然后冷卻脫模得到產(chǎn)品。對(duì)材料的加熱多采用電、氣等加熱方式，為壁加熱方式，能耗高，加熱不均勻，且為了減少環(huán)氧樹(shù)脂成型材料中的氣泡，在成型過(guò)程中，需要一直對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂加壓，加壓壓力為100-150bar，施加的壓力大，且施加壓力的時(shí)間長(zhǎng)，制造出來(lái)的材料依然存在很多氣泡。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用微波能量均勻制熱，減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述目的的:一種利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0005](I)、將環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂與其它復(fù)合材料置于模具中，所述模具包括鋁制導(dǎo)波槽(I)、模子、上支撐架(2)、下支撐架(3)和導(dǎo)波槽蓋(5)，所述導(dǎo)波槽(I)上裝有導(dǎo)波槽蓋
[5]，在導(dǎo)波槽(I)內(nèi)裝有上、下支撐架(2、3)，其中下支撐架(3)裝在導(dǎo)波槽(I)的底板上，所述上支撐架(2 )裝在下支撐架(3 )上方，且所述上支撐架(2 )靠近導(dǎo)波槽蓋(5 )，所述模子裝在上、下支撐架(2、3)之間，所述模子上設(shè)有待加工材料放置腔(4c)，所述環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂與其它復(fù)合材料裝在放置腔(4c)中，所述模子由對(duì)微波的吸收特性與環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)微波的吸收特性相近的材料制成，所述上、下支撐架(2、3)由幾乎不吸收微波的材料制成；
[0006](2)、將微波發(fā)生器(7)置于導(dǎo)波槽(I)外的一端,微波進(jìn)入導(dǎo)波槽(I)內(nèi)，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行加熱；
[0007](3)、當(dāng)溫度升至環(huán)氧樹(shù)脂粘度最小時(shí)對(duì)導(dǎo)波槽蓋(5)施加80bars的壓力，施壓時(shí)間15-20S，繼續(xù)用微波加熱使得環(huán)氧樹(shù)脂固化，然后冷卻、脫模得到產(chǎn)品。
[0008]采用上述技術(shù)方案，利用微波能量微波能量是從內(nèi)到外加熱材料，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱，其次，根據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂粘度隨溫度的變化，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)加熱至環(huán)氧樹(shù)脂粘度最低時(shí)，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行施壓。此時(shí)，只需要很小的壓力(80bars)，且施壓時(shí)間很短，僅需要15-20S，便能減少成型過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡。
[0009]在上述技術(shù)方案中:所述上、下支撐架(2、3)為楔形塊，所述上、下支撐架(2、3)之間形成一個(gè)楔形腔，所述上、下支撐架(2、3)之間形成一個(gè)楔形腔，所述模子為與該楔形腔大小相同的楔形塊，所述模子安裝于上、下支撐架(2、3)之間的楔形腔內(nèi)，所述模子由形狀和大小相同的上、下模子(4a、4b)對(duì)接組成，所述上、下模子(4a、4b)的對(duì)接端上分別設(shè)有凹槽，所述上、下模子(4a、4b)對(duì)接后形成的型腔為待加工材料放置腔(4c)，所述模子的左、右兩側(cè)分別設(shè)有三菱柱形的導(dǎo)波塊(6)，所述導(dǎo)波塊(6)位于上、下支撐架(2、3)之間形成的楔形腔外，所述微波發(fā)生器(7)置于導(dǎo)波槽(I)外靠近模子大端的位置，使得微波從模子的大端進(jìn)入，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行加熱。將兩支撐架和模子均制成楔形狀，這樣，微波從模子的較厚的一端進(jìn)入，相當(dāng)于微波的入口變寬，出口變窄，雖然微波能量會(huì)因?yàn)榇庸げ牧系奈斩p，但是由于模子逐漸變窄，微波能量在模子中被聚攏在一起，這樣可以降低微波能量的衰減，甚至可以使得微波能量有所增加，提高了微波的利用效率，使得加工出來(lái)的材料物理性質(zhì)均勻。
[0010]在上述技術(shù)方案中:所述模子由硅氧玻璃制成，所述上、下支撐架(2、3)由蜂窩狀的聚乙烯制成。
[0011]在上述技術(shù)方案中:所述導(dǎo)波槽(I)的壁厚為2-5_。
[0012]在上述技術(shù)方案中:所述加壓溫度為87_93°C。
[0013]在上述技術(shù)方案中:所述導(dǎo)波槽蓋(5)的內(nèi)側(cè)設(shè)有凸塊(5a),該凸塊(5a)與上支撐架(2)接觸。
[0014]在上述技術(shù)方案中:所述其它復(fù)合材料為玻璃纖維。
[0015]在上述技術(shù)方案中:步驟(3)中，利用電動(dòng)加壓機(jī)(8)對(duì)導(dǎo)波槽蓋(5)施加壓力。
[0016]有益效果:本發(fā)明采用微波能量均勻加熱，在加熱過(guò)程中當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂粘度最小時(shí)，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂施加很小的壓力，施壓時(shí)間短，便能實(shí)現(xiàn)減少氣泡的作用，效果明顯。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的模子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為環(huán)氧樹(shù)脂粘度隨溫度變化的曲線圖；
[0020]圖4為現(xiàn)有方法制備的環(huán)氧樹(shù)脂成型產(chǎn)品的微觀電鏡掃描圖；
[0021]圖5為本發(fā)明制備的產(chǎn)品的微觀電鏡掃描圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0023]實(shí)施例1
[0024](I)、將環(huán)氧樹(shù)脂置于模具中，所述模具包括鋁制導(dǎo)波槽1、模子、上支撐架2、下支撐架3和導(dǎo)波槽蓋。
[0025]所述導(dǎo)波槽I為長(zhǎng)2m,寬12cm,高25cm的長(zhǎng)方體槽,壁厚為2_5mm,所述導(dǎo)波槽I上裝有鋁制導(dǎo)波槽蓋5，所述導(dǎo)波槽蓋5內(nèi)側(cè)設(shè)有凸塊5a。
[0026]在導(dǎo)波槽I內(nèi)裝有形狀和大小相同的上、下支撐架2、3，所述上、下支撐架2、3為楔形塊，其中下支撐架3裝在導(dǎo)波槽I的底板上，所述上支撐架2裝在下支撐架3上方，并且當(dāng)導(dǎo)波槽蓋5蓋下時(shí)，上支撐架2的頂面與導(dǎo)波槽蓋5內(nèi)側(cè)的凸塊5a接觸，所述上、下支撐架
2、3之間形成一個(gè)楔形腔，所述模子為與該楔形腔大小相同的楔形塊，所述模子由形狀和大小相同的上、下模子4a、4b對(duì)接組成，所述模子安裝于上、下支撐架2、3之間的楔形腔內(nèi)，所述上、下模子4a、4b對(duì)接的面上分別設(shè)有凹槽，所述上、下模子4a、4b對(duì)接后形成的型腔為待加工材料放置腔4c。[0027]所述上模子4a和下模子4b的左、右兩端分別設(shè)有三角形導(dǎo)波塊，所述上模子4a和下模子4b合模后，所述三角形導(dǎo)波塊組成所述三菱柱形的導(dǎo)波塊6，所述導(dǎo)波塊6位于上、下支撐架2、3之間形成的楔形腔外，所述上、下模子4a、4b由對(duì)微波的吸收特性與環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)微波的吸收特性相近的材料制成，如硅氧玻璃。所述上、下支撐架2、3由幾乎不吸收微波的材料制成，如蜂窩狀的聚乙烯。
[0028](2)、將微波發(fā)生器7置于導(dǎo)波槽I外靠近模子大端的位置，使得微波從模子的大端進(jìn)入，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂及其它進(jìn)行加熱；
[0029](3)、當(dāng)溫度升至環(huán)氧樹(shù)脂粘度最小時(shí)(見(jiàn)圖3)，利用電動(dòng)加壓機(jī)8對(duì)導(dǎo)波槽蓋5施加80bars左右的壓力，粘度最小時(shí)溫度為87-93°C，S卩加壓溫度為87_93°C。施壓時(shí)間15-20S，繼續(xù)用微波加熱使得環(huán)氧樹(shù)脂固化、然后冷卻、脫模得到產(chǎn)品。
[0030]得到的產(chǎn)品與現(xiàn)有工藝制備的產(chǎn)品的電鏡掃描圖如圖5和4所示，從圖中可以看出，本發(fā)明制得的產(chǎn)品的氣泡明顯要少于現(xiàn)有工藝，且氣泡的大小明顯小于現(xiàn)有工藝。
[0031]實(shí)施例2
[0032]其他與實(shí)施例1相同，不同的是，在所述待加工材料放置腔4c中還裝有玻璃纖維。所述玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)是現(xiàn)有技術(shù)，在此不對(duì)它們的配方等做具體描述。
[0033]本發(fā)明不局限于【具體實(shí)施方式】，所述上、下支撐架2、3也可以不做成楔形總之，只要采用本發(fā)明的宗旨，利用微波加熱，并在環(huán)氧樹(shù)脂粘度最低時(shí)對(duì)其進(jìn)行加壓，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)、將環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂與其它復(fù)合材料置于模具中，所述模具包括鋁制導(dǎo)波槽(I)、模子、上支撐架(2)、下支撐架(3)和導(dǎo)波槽蓋(5)，所述導(dǎo)波槽(I)上裝有導(dǎo)波槽蓋(5)，在導(dǎo)波槽(I)內(nèi)裝有上、下支撐架(2、3)，其中下支撐架(3)裝在導(dǎo)波槽(I)的底板上，所述上支撐架(2 )裝在下支撐架(3 )上方，且所述上支撐架(2 )靠近導(dǎo)波槽蓋(5 )，所述模子裝在上、下支撐架(2、3)之間，所述模子上設(shè)有待加工材料放置腔(4c)，所述環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂與其它復(fù)合材料裝在待加工材料放置腔(4c)中，所述模子由對(duì)微波的吸收特性與環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)微波的吸收特性相近的材料制成，所述上、下支撐架(2、3)由幾乎不吸收微波的材料制成； (2)、將微波發(fā)生器(7)置于導(dǎo)波槽(I)外的一端，微波進(jìn)入導(dǎo)波槽(I)內(nèi)，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行加熱； (3)、當(dāng)溫度升至環(huán)氧樹(shù)脂粘度最小時(shí)對(duì)導(dǎo)波槽蓋(5)施加SObars的壓力，施壓時(shí)間15-20S，繼續(xù)用微波加熱使得環(huán)氧樹(shù)脂固化，然后冷卻、脫模得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:所述上、下支撐架(2、3)為楔形塊，所述上、下支撐架(2、3)之間形成一個(gè)楔形腔，所述模子為與該楔形腔大小相同的楔形塊，所述模子安裝于上、下支撐架(2、3)之間的楔形腔內(nèi)，所述模子由形狀和大小相同的上、下模子(4a、4b)對(duì)接組成，所述上、下模子(4a、4b)的對(duì)接端上分別設(shè)有凹槽，所述上、下模子(4a、4b)對(duì)接后形成的型腔為待加工材料放置腔(4c)，所述模子的左、右兩端分別設(shè)有三菱柱形的導(dǎo)波塊(6)，所述導(dǎo)波塊(6)位于上、下支撐架(2、3)之間形成的楔形腔外，所述微波發(fā)生器(7)置于導(dǎo)波槽(I)外靠近模子大端的位置，使得微波從模子的大端進(jìn)入，對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:所述模子由硅氧玻璃制成，所述上、下支撐架(2、3)由蜂窩狀的聚乙烯制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:所述導(dǎo)波槽(I)的壁厚為2-5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:所述環(huán)氧樹(shù)脂的加壓溫度為87-93°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:所述導(dǎo)波槽蓋(5)的內(nèi)側(cè)設(shè)有凸塊(5a)，該凸塊(5a)與上支撐架(2)接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:所述其它復(fù)合材料為玻璃纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微波能量均勻加熱減少氣泡的環(huán)氧樹(shù)脂成型方法，其特征在于:步驟(3 )中，利用電動(dòng)加壓機(jī)(8 )對(duì)導(dǎo)波槽蓋(5 )施加壓力。
【文檔編號(hào)】B29C39/38GK103465421SQ201310392311
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】李耶斯·豆阿吉, 杜維唯, 姜山, 克勞德·巴蒂亞斯 申請(qǐng)人:重慶市科學(xué)技術(shù)研究院