CN111844946A - 一种新型复合板及其制备方法 - Google Patents
一种新型复合板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111844946A CN111844946A CN202010856249.8A CN202010856249A CN111844946A CN 111844946 A CN111844946 A CN 111844946A CN 202010856249 A CN202010856249 A CN 202010856249A CN 111844946 A CN111844946 A CN 111844946A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fabric
- thermoplastic
- resin
- core material
- composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 22
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 15
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 12
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 claims description 10
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 claims description 10
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004760 aramid Substances 0.000 claims description 8
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 2
- 229920001652 poly(etherketoneketone) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920007790 polymethacrylimide foam Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 229920013730 reactive polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 abstract description 15
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 4
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
- B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
- B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本公开提供了一种夹芯三明治复合板及其制备方法，所述夹芯三明治复合板包括：热塑性复合材料蒙皮，所述热塑性复合材料蒙皮由织物和热塑性材料或热塑性复合材料覆合成一体，所述织物的第一面浸渍树脂，第二面不浸渍树脂；粘合剂层，所述织物的第二面紧贴粘合剂层；以及芯材，所述粘合剂层设置在芯材的上表面和下表面。
Description
技术领域
本公开涉及复合材料零件制造领域，尤其涉及一种新型复合板及其制备方法。
背景技术
芳纶纸蜂窝复合材料具有轻质高强、阻燃环保、耐腐蚀、抗疲劳等优异性能，广泛应用于航空航天、轨道交通、军工等高端领域。一般来说，芳纶蜂窝常与热固性复合材料蒙皮复合成三明治结构，可大幅减轻产品质量。在有效减重、降低腐蚀、改善噪声、阻尼减震等众多方面有着无与伦比的优势。
目前，由热固性预浸料成型的复合材料，其存在着成型周期长、冲击韧性差、预浸料存放时间短、局部损伤难于修复、耐湿热性差等一系列弱点，且不易回收，回收成本较高。
热塑性材料具有高韧性、高抗冲击和损伤容限、耐湿热、无限存储期、成型周期短、生产效率高、易修复等显著优势，且可回收。
采用热塑性复合材料与芳纶蜂窝复合，在保证产品力学性能不受影响的情况下，可有效改善芳纶蜂窝复合板耐湿热、抗冲击性能、高损伤容限、易修复、可回收等，同时原材料易储存，生产效率高。
目前芳纶蜂窝复合板所用复合材料蒙皮为热固性纤维复合材料，该材料虽能提供较好的力学性能，但同时其成型周期长、冲击韧性差、预浸料存放时间短、局部损伤难于修复、耐湿热性差等一系列弱点，且不易回收，回收成本较高。
当前热塑性复合材料虽具有高韧性、高抗冲击和损伤容限、耐湿热、无限存储期、成型周期短、生产效率高、易修复等显著优势，且可回收。但其材质不易与其他材料(如：热固性材料、金属材料等)进行复合胶接。因此目前热塑性复合材料一般以纤维增强热塑性复合材料单独使用或与其他材料进行装配的形式出现，而在三明治复合结构(如：芳纶蜂窝、铝蜂窝、泡沫等)中几乎没有出现纤维增强热塑性复合材料、热塑性材料。
此外，热塑性材料或热塑性复合材料与其他材料复合胶接问题是限制其广泛应用的一个壁垒，也是当前技术需要突破解决的一大难题。
发明内容
本公开通过采用热塑性复合材料蒙皮作为复合板表面层，在保证力学性能要求下有效解决当前用热固性复合材料蒙皮复合三明治结构抗冲击性差、损伤容限低、耐湿热性差、不易修复、难以回收的问题。从而使三明治结构在更严苛的条件下得到较好的应用，以促进高端装备轻量化设计和发展。
本公开通过采用新的复合工艺方法，能够有效解决热塑性材料或热塑性复合材料与芯材复合胶接问题。
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种夹芯三明治复合板，包括：
热塑性复合材料蒙皮，所述热塑性复合材料蒙皮由织物和热塑性复合材料覆合成一体，所述织物的第一面浸渍树脂，第二面不浸渍树脂；
粘合剂层，所述织物的第二面紧贴粘合剂层；以及
芯材，所述粘合剂层设置在芯材的上表面和下表面。
在一个优选的实施方案中，在热塑性复合材料蒙皮中，对织物进行处理，该织物的一部分嵌入到热塑性材料或热塑性复合材料中，一部分暴露在蒙皮表面。
在一个优选的实施方案中，所述织物和芯材之间还包括预浸料层。从而能够获得更好的力学性能。
预浸料的成分即为常见的纤维织物浸渍树脂材料，纤维织物常为玻纤纤维、碳纤维、芳纶纤维等，树脂常为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂等。一般的热塑性复合材料的刚度相对弱于热固性复合材料。当热塑性复合材料蒙皮直接与蜂窝复合后，其力学性能弯曲强度刚度等如果达不到要求，则可以加入热固性预浸料进行力学性能补强。例如碳纤环氧、玻纤环氧预浸料，其是具有较好力学性能的热固性复合材料。通过热固性复合材料与热塑性复合材料的复合混用而把两者缺点进行弥补。另外有时预浸料层同时充当粘合剂层和补强(替换掉胶膜)。
在一个优选的实施方案中，所述织物选自玻璃纤维、碳纤维或芳纶中的一种或多种。
上述热塑性材料环保且具有优异的防腐性能、弹性和抗冲击性能，可以增强热塑性复合材料的防腐性能和抗冲击性能。
在本文中，术语“热塑性复合材料”是指以热塑性材料为基体，以各种纤维为增强材料而制成的复合材料。
与热固性复合材料相比，热塑性材料的一步固化过程不需要催化剂、烘箱或高压釜。这种快速固化循环是热塑性复合材料在注塑等大批量生产方法中应用的原因。热塑性聚合物在固化后不会发生化学交联，因此可以进行重熔和重整。这提供了独特的后成型能力，并解决了热固性复合材料不能循环利用的弊端。事实上，许多人认为其可回收性是未来增长的关键。
一般来说，热塑性复合材料的耐热性在100℃左右。用玻璃纤维增强后的热塑性材料的使用温度可大大提高。热塑性复合材料的耐水性和节点性能普遍优于热固性复合材料。并且，热塑性材料的工艺性能优于热固性材料，可以多次成型、废料可回收利用等。
优选地，所述热塑性复合材料为纤维增强热塑性复合材料。
在一个优选的实施方案中，所述芯材选自芳纶蜂窝、铝蜂窝、PMI泡沫中的一种或多种。
在一个优选的实施方案中，所述树脂选自热塑性树脂PPS、PEEK、PEKK、PC、PET、TPU、PA6、PA66、PP、PE中的一种或多种。
在一个优选的实施方案中，所述粘合剂选自热固性树脂、反应性聚合物中的一种或多种。
本公开还提供了一种制备夹芯三明治复合板的制备方法，其特征在于，包括：
在织物的第一面浸渍树脂，然后将所述织物的第一面与热塑性复合材料覆合成为一体，制备出可胶接的热塑性复合材料蒙皮；
在裁切好的芯材的上表面和下表面设置粘合剂层；
所述织物的第二面不浸渍树脂，并将所述第二面分别覆在所述芯材上表面和下表面的粘合剂层上；
施加压力和温度进行固化成型，完成后脱模得到一种表面为热塑性复合材料蒙皮的夹芯三明治复合板。
在一个优选的实施方案中，所述芯材复合成型压力为0.1-0.5MPa，优选为0.3MPa。
在一个优选的实施方案中，所述温度为60-150℃，优选为120℃。
在一个优选的实施方案中，所述固化成型选自真空袋压成型、热压罐成型和热压成型中的一种或多种。
本公开与现有技术相比，在保证夹芯三明治复合板的轻质高强、耐疲劳等优异性能的情况下，有效解决了现有技术抗冲击性差、耐湿热性差、损伤容限低、难修复、不易回收的问题。热固性复合材料受到冲击时，易发生基体树脂破裂损伤甚至增强纤维断裂。在高温高湿环境中因部分缺陷损伤，造成分层、起包等失效。热塑性材料或热塑性复合材料在受到冲击时，会发生塑性变形，而不会出现热固性复合材料那种基体破裂损伤，分层起包等问题。
热塑性材料及热塑性复合材料表面光滑，表面能低，一般的粘合剂很难进行胶结，使用粘合剂粘合塑料和热固性树脂、金属材料时可能在热固性复合材料和金属材料胶结面出现失效。本公开通过提出了一种新的热塑性复合材料蒙皮，通过织物过渡层使其与其他材料实现有效胶结；织物一部分嵌入热塑性复合材料里面，一部分有可以实现一般结构胶的粘接，形成复合体，从而实现热塑性复合材料与其他材料的胶结复合。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1为示出了本公开的夹芯三明治复合板的示例性实施方式的示意图。
附图标记
1.热塑性复合材料蒙皮；
2.织物；
3.粘合剂层/(和/或预浸料层)；
4.芯材。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
实施例
实施例1
采用网格织物玻璃纤维在其一面进行浸渍PC树脂，然后将其与PC热塑性材料进行覆合成为一体，制备出可胶接的PC热塑性复合材料蒙皮；
将PC热塑性复合材料蒙皮放置在模具上，其外表面朝向模具面，用隔离膜与模具面进行隔离；未浸渍树脂的织物暴露面朝上作为胶接面，施加粘合剂层；
将裁切好的芯材芳纶蜂窝铺设在胶膜上；
将裁切好的胶膜铺设在芯材上；
铺设另一面热塑性复合材料蒙皮，其未浸渍树脂的织物暴露面朝下作为胶接面，外表面朝外，用隔离膜与模具面进行隔离；
施加0.3MPa压力(优选芯材复合成型压力)和胶膜固化温度120℃(优选预浸料)进行固化成型(热压罐成型)，完成后脱模得到一种表面为PC复合材料蒙皮的夹芯三明治复合板。
实施例2
采用网格织物碳纤维在其一面进行浸渍PEEK树脂，然后将其与PEEK板材进行覆合成为一体，制备出可胶接的PEEK复合材料蒙皮；
将PEEK复合材料蒙皮放置在模具上，其外表面朝向模具面，用隔离膜与模具面进行隔离；未浸渍树脂的织物暴露面朝上作为胶接面，施加粘合剂层；
然后铺设预浸料(增强纤维：玻璃纤维；树脂为环氧树脂)；
将裁切好的芯材铝蜂窝铺设在预浸料上；
将裁切好的预浸料铺设在芯材上；
在预浸料层上铺设胶膜；
铺设另一面PEEK复合材料蒙皮，其未浸渍树脂的织物暴露面朝下作为胶接面，外表面朝外，用隔离膜与模具面进行隔离；
施加0.3MPa压力(优选芯材复合成型压力)和胶膜固化温度130℃(优选预浸料固化温度)进行固化成型(热压成型)，完成后脱模得到一种表面为PEEK复合蒙皮的夹芯三明治复合板。
对比例1为玻纤酚醛芳纶蜂窝复合板。
对比例2为玻纤环氧芳纶蜂窝复合板。
抗冲击测试
落球冲击：钢球直径50mm，重量500g。钢球从2000mm高空自由落体冲击样品表面，测量冲击形成凹陷深度并记录平均值。
对所得的复合板进行落球冲击实验，所得结果如下表1所示。
对比例1玻纤酚醛芳纶蜂窝复合板的落球冲击实验。
对比例2玻纤环氧芳纶蜂窝复合板的落球冲击实验。
表1 复合板落球冲击实验性能
由表1可以看出，实施例1使用了热塑性复合材料，而对比例1和2使用了热固性复合材料，对比例1和对比例2所得复合板在受到落球冲击时，均有明显凹坑，还会出现胶接分层现象。
可见，本申请通过使用热塑性复合材料制作的新型复合板，具有轻质高强、耐疲劳等优异性能，而且有效解决了现有技术抗冲击性差、耐湿热性差、损伤容限低、难修复、不易回收的问题。热塑性材料或热塑性复合材料在受到冲击时，会发生塑性变形，而不会出现热固性复合材料那种基体破裂损伤，分层起包等问题。此工艺技术操作过程简单快速，对操作人员要求低，可实现高效、低成本、高质量的批量化生产。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种夹芯三明治复合板，其特征在于，包括：
热塑性复合材料蒙皮，所述热塑性复合材料蒙皮由织物和热塑性复合材料覆合成一体，所述织物的第一面浸渍树脂，第二面不浸渍树脂；
粘合剂层，所述织物的第二面紧贴粘合剂层；以及
芯材，所述粘合剂层设置在芯材的上表面和下表面。
2.根据权利要求1所述的夹芯三明治复合板，其特征在于，所述织物和芯材之间还包括预浸料层。
3.根据权利要求1所述的夹芯三明治复合板，其特征在于，所述织物选自玻璃纤维、碳纤维或芳纶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的夹芯三明治复合板，其特征在于，所述芯材选自芳纶蜂窝、铝蜂窝、PMI泡沫中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的夹芯三明治复合板，其特征在于，所述树脂选自热塑性树脂PPS、PEEK、PEKK、PC、PET、TPU、PA6、PA66、PP、PE中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的夹芯三明治复合板，其特征在于，所述粘合剂为热固性树脂、反应性聚合物中的一种或多种。
7.一种制备根据权利要求1-6任一项所述的夹芯三明治复合板的制备方法，其特征在于，包括：
在织物的第一面浸渍树脂，然后将所述织物的第一面与热塑性复合材料板材覆合成为一体，制备出可胶接的热塑性复合材料蒙皮；
在裁切好的芯材的上表面和下表面设置粘合剂层；
所述织物的第二面不浸渍树脂，并将所述第二面分别覆在所述芯材上表面和下表面的粘合剂层上；
施加压力和温度进行固化成型，完成后脱模得到一种表面为热塑性复合材料蒙皮的夹芯三明治复合板。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述芯材复合成型压力为0.1-0.5MPa。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述温度为60-150℃。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述固化成型选自真空袋压成型、热压罐成型和热压成型。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010856249.8A CN111844946A (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种新型复合板及其制备方法 |
| PCT/CN2020/116499 WO2022041358A1 (zh) | 2020-08-24 | 2020-09-21 | 一种新型复合板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010856249.8A CN111844946A (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种新型复合板及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111844946A true CN111844946A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72970509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010856249.8A Pending CN111844946A (zh) | 2020-08-24 | 2020-08-24 | 一种新型复合板及其制备方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111844946A (zh) |
| WO (1) | WO2022041358A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112849392A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-28 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种太阳能飞机轻质整流结构及制备方法 |
| CN114919266A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-19 | 浙江清华长三角军民协同创新研究院(嘉兴) | 一种非对称面板的复合材料夹层结构制作方法 |
| CN115214206A (zh) * | 2021-04-21 | 2022-10-21 | 上海特一丝路车辆装备有限公司 | 复合材料夹心板的制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114953644A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 城资泰诺(山东)新材料科技有限公司 | 一种纤维增强热塑性保温板及其制备方法 |
| CN117261368A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-22 | 咸宁海威复合材料制品有限公司 | 一种电磁屏蔽复合材料门板结构及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202344916U (zh) * | 2011-11-02 | 2012-07-25 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种热塑性蜂窝夹层复合材料 |
| CN203077713U (zh) * | 2013-01-28 | 2013-07-24 | 苏州芳磊蜂窝复合材料有限公司 | 一种多层蜂窝夹芯复合材料 |
| CN212979447U (zh) * | 2020-08-24 | 2021-04-16 | 上海骏源实业股份有限公司 | 一种新型复合板 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101328089B1 (ko) * | 2012-01-26 | 2013-11-20 | 주식회사 엑시아머티리얼스 | 샌드위치 패널의 제조방법 |
| CN105082690A (zh) * | 2014-04-29 | 2015-11-25 | 赢创特种化学（上海）有限公司 | 含泡沫芯层的纤维增强热塑性复合材料构件及其制备方法 |
| CN108454204A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-28 | 浙江遂金复合材料有限公司 | 客车顶板用连续纤维增强热塑性发泡板及其制备方法 |
| WO2020023447A1 (en) * | 2018-07-24 | 2020-01-30 | Abc Technologies Inc. | Composite sandwich structure with molded features |
| CN213006894U (zh) * | 2020-08-24 | 2021-04-20 | 上海骏源实业股份有限公司 | 一种新型设备舱板 |
| CN111844947A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-10-30 | 上海骏赐投资管理中心(有限合伙) | 一种新型设备舱板及其制备方法 |
-
2020
- 2020-08-24 CN CN202010856249.8A patent/CN111844946A/zh active Pending
- 2020-09-21 WO PCT/CN2020/116499 patent/WO2022041358A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202344916U (zh) * | 2011-11-02 | 2012-07-25 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 | 一种热塑性蜂窝夹层复合材料 |
| CN203077713U (zh) * | 2013-01-28 | 2013-07-24 | 苏州芳磊蜂窝复合材料有限公司 | 一种多层蜂窝夹芯复合材料 |
| CN212979447U (zh) * | 2020-08-24 | 2021-04-16 | 上海骏源实业股份有限公司 | 一种新型复合板 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112849392A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-05-28 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种太阳能飞机轻质整流结构及制备方法 |
| CN115214206A (zh) * | 2021-04-21 | 2022-10-21 | 上海特一丝路车辆装备有限公司 | 复合材料夹心板的制备方法 |
| CN114919266A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-19 | 浙江清华长三角军民协同创新研究院(嘉兴) | 一种非对称面板的复合材料夹层结构制作方法 |
| CN114919266B (zh) * | 2022-05-26 | 2024-05-03 | 浙江清华长三角军民协同创新研究院(嘉兴) | 一种非对称面板的复合材料夹层结构制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022041358A1 (zh) | 2022-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111844946A (zh) | 一种新型复合板及其制备方法 | |
| AU2001293967B9 (en) | Sheet moulding compound (SMC) with ventilating structure for entrapped gases | |
| CN105667014B (zh) | 一种客车地板 | |
| KR101574833B1 (ko) | 복합재료의 함침성 향상을 위한 기능성 필름 및 이를 이용한 복합재료의 제조방법 | |
| KR20150093679A (ko) | 복합 재료의 결합 | |
| AU2001293967A1 (en) | Sheet moulding compound (SMC) with ventilating structure for entrapped gases | |
| CN111537321B (zh) | 制作定向纤维增强复合材料测试试样的模具及使用方法 | |
| CN105563970A (zh) | 一种具有pmi夹芯的复合材料结构体及其制备方法和应用 | |
| US10913223B2 (en) | Fibre reinforced composites | |
| CN107244108A (zh) | 一种轻质高强的碳纤维三明治板及其制备方法 | |
| CN107531926B (zh) | 用于木材增强的基于聚酯的带状复合材料 | |
| US20040071948A1 (en) | Composite products and molded articles obtained from said products | |
| KR20120078345A (ko) | 섬유보강 복합재료의 제조방법 및 그에 의해서 제조된 섬유보강 복합재료 | |
| CN111844947A (zh) | 一种新型设备舱板及其制备方法 | |
| CN212979447U (zh) | 一种新型复合板 | |
| CN106671538B (zh) | 具有半封闭蜂窝夹层结构的热塑性复合材料及其制备方法 | |
| CN213006894U (zh) | 一种新型设备舱板 | |
| US20220340725A1 (en) | Surface veil and surface film integrated prepreg layer and processes for making the same | |
| CN112549693A (zh) | 抗冲击复合材料、复合板及其制备方法 | |
| KR101783080B1 (ko) | 섬유 보강 수지 복합재 | |
| CN214449143U (zh) | 抗冲击复合材料和复合板 | |
| Bere et al. | Influence of the stacking sequence on the mechanical proprieties of glass fiber reinforced polymer | |
| CN214563570U (zh) | 一种夹芯复合板 | |
| KR101603492B1 (ko) | Ｄｃｐｄ 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법 | |
| TW201113150A (en) | Continuous fiber laminate and preparing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210106 Address after: 201799 room 190, building 4, No.2 Shengli Road, Qingpu District, Shanghai Applicant after: SHANGHAI JUNYUAN INDUSTRIAL Co.,Ltd. Applicant after: Shanghai Junhui New Material Technology Co.,Ltd. Applicant after: JIANGSU JUNYUAN NEW MATERIAL Co.,Ltd. Address before: Room 386, area D, third floor, 1803 Qingzhao Road, Qingpu District, Shanghai, 201799 Applicant before: Shanghai Junci Investment Management Center (limited partnership) |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |