CN1899816A

CN1899816A - 高强度玻璃钢瓦楞横断面蜂窝复合材料的制作方法及产品

Info

Publication number: CN1899816A
Application number: CN 200510044183
Authority: CN
Inventors: 张景园; 许刚; 王子昌; 王云山
Original assignee: 许刚
Priority date: 2005-07-23
Filing date: 2005-07-23
Publication date: 2007-01-24

Abstract

高强度玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料的制作方法，包括如下步骤：(1)上复合层和下复合层之间复合玻璃钢，形成复合玻璃钢板；(2)复合玻璃钢板成型为瓦楞体；(3)瓦楞体的一侧面复合敷面板，形成单面玻璃钢瓦楞板；(4)单面玻璃钢瓦楞板依次涂胶复合为瓦楞蜂窝复合体；(5)沿垂直于蜂窝孔眼的方向开片切割。本发明瓦楞的密度、瓦楞距高可调，从而可以形成高密度的瓦楞横断面蜂窝，以提高产品的强度。上、下复合层不但作为玻璃钢板的结构层，而且起到隔离树脂与传送部件的粘连、隔绝空气、提高树脂固化速度的作用。复合体的瓦楞复合厚度可以根据需要决定，开片厚度可以根据实际情况随意确定，机动性比较好。

Description

高强度玻璃钢瓦楞横断面蜂窝复合材料的制作方法及产品

技术领域

本发明属于蜂窝复合材料领域，特别涉及一种玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料的制作。

背景技术

蜂窝材料由于其良好的比刚度和比强度以及抗冲击力学性能、质轻、节能、节材、环保等特点，广泛用于航天航空、车船、高档建材等领域。玻璃钢六边形蜂窝材料具有较好的强度、耐高、低温、耐化学腐蚀和优良的防水性能，但由于受浸胶过程中蜂窝易被拉伸变形的生产工艺限制，制作密度大、强度高、小孔径的蜂窝或蜂窝厚度大于100mm的制品就比较困难，生产效率比较低，产品质量不稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度玻璃钢瓦楞横断面蜂窝复合材料的制作方法及产品，制作方法简单易操作，蜂窝高度规格选择性大，可以制作高强度、高密度的复合材料。

本发明高强度玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)上复合层和下复合层之间复合玻璃钢，形成复合玻璃钢板；

(2)复合玻璃钢板成型为瓦楞体；

(3)瓦楞体的一侧面复合敷面板，形成单面玻璃钢瓦楞板；

(4)单面玻璃钢瓦楞板依次涂胶复合为瓦楞蜂窝复合体；

(5)沿垂直于蜂窝孔眼的方向开片切割得到玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料。

本发明形成的蜂窝材料采用玻璃钢材质，蜂窝形式为瓦楞状形成的，瓦楞的密度、瓦楞距高可调，从而可以形成高密度的瓦楞横断面蜂窝，以提高产品的强度。玻璃钢材质为复合结构，上、下复合层不但作为结构层，而且起到隔离树脂与传送部件的粘连、隔绝空气、提高树脂固化速度的作用，也可以提高压型后的涂胶复合速度。利用瓦楞蜂窝复合体开片切割得到不同规格的产品，制作前不需要预先设定最终产品的尺寸，而是整幅瓦楞板或尺寸比较大的瓦楞板形成一个比较大的复合体，在制作上比较方便，容易操作，提高生产效率。复合体的瓦楞复合厚度可以做的比较大，而且比较灵活，可以根据需要决定复合厚度。开片厚度可以根据实际情况随意、随时确定，形成各种规格的产品，机动性比较好，从而提高产品的投资性价比。

本发明所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的一种较好的连续制作方法为：是由基材经浸树脂胶与上复合层和下复合层复合，初凝后在加热的瓦楞辊上压型成瓦楞体，在瓦楞体的凸面涂胶，在单侧面复合敷面板，形成单面玻璃钢瓦楞材料，敷面板也是由基材经浸树脂胶与上复合层和下复合层复合而成。

所述步骤(1)的另外一种较好的制作方式是在上复合层和下复合层的复合面上涂胶后与基材纤维复合成复合玻璃钢板。

复合玻璃钢板采用的是现场制作的方法，无论采用哪一种方式，制作玻璃钢的材质均可按照已有的材料配方。现作一简单介绍。

基材可以是无机或有机纤维的织物，如玻璃纤维、炭纤维的纱或布、棉布、化纤布、无纺布等，也可以是金属或塑料薄膜。

树脂胶可以是已知的热固树脂、热塑树脂或不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂如191或196；热固树脂如环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅、酚醛树脂、三聚氰胺、聚醋酸乙烯共聚、乙烯基树脂等；热塑性树脂如EVA、PP、PE、PU等，并可添加其它助剂或填料；为制作阻燃性材料，可添加阻燃剂(已知的各种组分)。

基材纤维与树脂胶形成玻璃钢材质，玻璃钢材质与上、下复合层有机的复合为一体。

本发明上复合层和下复合层最好选择浸渍渗透性慢的纤维如纸、无纺布等，或者铝箔、塑料膜。

本发明各工艺步骤的说明：

(1)基材进入浸胶槽与上、下复合层进行压合为一体；或者上、下复合层涂胶后与基材复合为一体，涂胶可以是辊涂，也可以是喷涂或抹涂，也可以是热塑塑料的热溶胶。

(2)瓦楞压型时的瓦楞辊的温度可根据选用的涂布树脂胶的种类选择适当的温度和车速，复合玻璃钢板进入压型瓦楞辊要控制合适的硬度，完全硬化，压型困难，易压损材料，而过于软化则不易定型。烘干方式可以采用烘缸或烘箱，也可以二者复合使用，以达到节能目的。

(3)涂胶复合敷面板，所选用的粘合剂可以是已知的水基粘合剂、单组分或双组分溶剂型粘合剂，如改性淀粉胶、硅酸钠、聚醋酸乙烯共聚乳液、橡胶型胶粘剂、聚氨酯粘合剂等，也可以使用如EVA、PU、聚酰铵等热溶胶。

(4)单面或多层玻璃钢瓦楞板依次涂胶复合，根据最终产品板材所需的宽度决定复合厚度，然后根据最终产品的长度定尺切割，也可以先定尺切割，再复合。复合可以通过涂胶机涂胶后半机械化操作也可通过复合机械涂胶压合一次性完成。所使用的粘合剂同(3)所述。

(5)开片切割方向垂直蜂窝孔眼方向。锯床切割时，根据需要的厚度设定(如5mm～10cm)，而且切割的平整度、精度比较高。机动性比较好，蜂窝高度规格选择性大。除此之外，由于锯床切割面代替了有些蜂窝在敷面时的打毛处理，增加了瓦楞面粘结的面积，由此提高了敷面板的剥离强度。

本发明的优点：

制作方法简单易操作，蜂窝高度规格选择性大，可在5mm～1000mm之间选择，可以制作高强度、高密度的复合材料。原料广谱，能够满足更多应用领域，尤其作为工程材料，为玻璃钢蜂窝材料的普及应用开辟了一条新途径。

附图说明

图1为本发明玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料的截面结构示意图；

图2为复合玻璃钢板截面结构示意图。

图中：1玻璃钢瓦楞板 2敷面板 3蜂窝孔眼 4上复合层 5下复合层 6玻璃钢材质

具体实施方式

以下实施例用以说明本发明，但不限制本发明的范围。

实施例1：使用0.2mm厚的中碱或无碱玻璃纤维布，上、下复合层为50～80g/m²的木浆牛皮纸，树脂胶为不饱和聚酯树脂196，还可添加常规促进剂、固化剂、DOP(邻苯二甲酸二丁酯)增塑剂、KH-55硅烷偶联剂、氢氧化铝阻燃填料，其重量比分别为100∶2∶1∶6∶5∶20。当玻璃纤维布在胶槽中浸胶后与上复合层和下复合层的木浆牛皮纸进行复合，进入烘干箱，烘干温度70～120℃，进行瓦楞压型，瓦楞辊温度设定在90～150℃，瓦楞距高7mm。压型后的瓦楞体在瓦楞凸面上涂布与上述树脂胶相同的粘合剂。敷面板与瓦楞体具有相同的材质。然后瓦楞体与敷面板通过粘合剂复合为单面玻璃钢瓦楞板，定长裁断，25～60℃下保温熟化1～3小时待用。将制得的单面玻璃钢瓦楞板涂胶依次复合成瓦楞蜂窝复合体，25～60℃下保温熟化，完全固化后，根据所需厚度沿蜂窝孔眼垂直方向在数控锯床上开片切割。瓦楞蜂窝复合体的体积为6000×1200×1000(mm)时可切割5～990mm之间的任何厚度的瓦楞蜂窝材料，克服了已有技术蜂窝厚度不能超过100mm的缺陷。

50mm厚度的高强度玻璃钢瓦楞蜂窝材料的测试指标为：

密度：5kg/m²

平压强度＞10Mpa

氧指数OI≥32

烟密度等级≤60

130℃、5小时强度保持率90％。

实施例2：

按照实施例1的工艺，基材使用0.2mm的炭纤维，上复合层和下复合层为80g/m²的无纺布，浸渍树脂胶为有机硅与环氧缩合接枝的有机硅环氧树脂665、T31固化剂、三芳基磷酸脂、三芳基磷酸脂阻燃增塑剂、偶联剂(钛酸酯)、抗氧剂1010、金红石型钛白粉，重量比例分别为100∶5∶8∶5∶0.2∶15∶20。

制得的产品的的测试指标为：

平压强度＞12Mpa

耐温性：150℃

浸5％盐水，25℃，20小时无变化

130℃、10小时强度保持率≥95％

阻燃性：难燃B1级

实施例3：

按照实施例1的工艺，基材使用100g/m²的聚酯无纺布，上复合层和下复合层为60g/m²的木浆牛皮纸，浸渍树脂胶为：以重量份数计，改性PU型微泡胶(三羟基氧化丙烯多元醇与异氰酸酯的预聚体)100、固化剂MOCA 8、三芳基磷酸脂阻燃增塑剂8、抗氧剂1010 5。烘干温度50～120℃，瓦楞压型后使用EVA热溶胶与敷面板复合，在120℃下固化2s。

实施例4：

按照实施例1的工艺，基材使用80g/m²的牛皮纸，上复合层和下复合层为60g/m²的木浆牛皮纸，浸渍树脂胶为：水基甲阶酚醛与氧化淀粉的改性树脂(酚醛树脂固含量≥80％)、乙二醇增塑剂、对苯磺酸固化剂、六次甲基四胺，重量比分别为：100∶4∶2～3∶5。烘干温度50～120℃，瓦楞压型后使用上述树脂胶与敷面板复合。制得的产品游离醛质量分数＜0.2％，浸水20℃、2h强度保持率＞90％。

实施例5：

按照实施例1的工艺，基材使用聚酯无纺布，上复合层和下复合层为50μm的铝箔，浸渍树脂胶为：环氧树脂6101(E-44)、聚酰胺树脂固化剂、APP聚磷酸铵阻燃剂、HGH-600活性硅微粉填料、DOP增塑剂、偶联剂KH-560、抗氧剂1010、稀料丙酮，重量比分别为：100∶10∶5∶15∶0.1∶0.1∶15。制得的产品有良好的耐水性、耐酸碱及较高的强度，阻燃性好，有玻璃钢和铝蜂窝的优点，比已有技术的铝蜂窝抗冲性有显著效果。

实施例6：

按照实施例1的工艺，基材使用0.1mm的PVC硬片膜，经电子冲击机处理后，其表面张力为42以上达因值，上复合层和下复合层为50～80g/m²的牛皮纸，浸渍树脂胶为PVC树脂溶胶(固含量35％)。涂胶后热风幕脱去有机溶剂后复合，涂布量120g/m²。烘干温度80～110℃(PVC软化点以上)，压型温度90～120℃，压型后可涂PU热溶胶。制得的产品具有塑料蜂窝和玻璃钢蜂窝(六边形蜂窝)双重优点。

Claims

1、一种高强度玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料的制作方法，其特征在于包括如下步骤：

(2)复合玻璃钢板成型为瓦楞体；

(3)瓦楞体的一侧面复合敷面板，形成单面玻璃钢瓦楞板；

(4)单面玻璃钢瓦楞板依次涂胶复合为瓦楞蜂窝复合体；

2、根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)的连续制作方法为：是由基材纤维经浸树脂胶与上复合层和下复合层复合，初凝后在加热的瓦楞辊上压型成瓦楞体，在瓦楞体的凸面涂胶，在单侧面复合敷面板，形成单面玻璃钢瓦楞材料，敷面板也是由基材纤维经浸树脂胶与上复合层和下复合层复合而成。

3、根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于所述步骤(1)是在上复合层和下复合层的复合面上涂胶后与基材纤维复合成复合玻璃钢板。

4、根据权利要求1、2或3所述的制作方法，其特征在于所述上复合层和下复合层选择纸、无纺布、铝箔或塑料膜。

5、根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于所述基材为无机或有机纤维的织物或金属、塑料薄膜。

6、根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于所述树脂胶为热固树脂、热塑树脂或不饱和聚酯树脂。

7、一种按照权利要求1所述制作方法得到的玻璃钢瓦楞横断面式蜂窝复合材料。