CN210061732U - 一种高分子粘合剂胶片用固化工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高分子粘合剂胶片用固化工装，属于化学材料领域。本实用新型的固化工装由玻璃板、边界条、夹具组成；所述边界条夹在所述玻璃板之间形成腔体；所述夹具将玻璃板‑边界条‑玻璃板组合夹紧，防止高分子粘合剂渗漏；高分子粘合剂经混合均匀后，浇注至所述固化工装中，然后进行除气操作，最后在所述固化工装中固化形成胶片。

Description

一种高分子粘合剂胶片用固化工装

技术领域

本实用新型涉及一种高分子粘合剂胶片用固化工装，属于化学材料领域。

背景技术

高分子粘合剂胶片是高分子材料、复合材料领域中常用于性能研究的基体材料，是由高分子粘合剂混合液在固化工装中固化而成。固化工装是高分子粘合剂胶片成型的模具，对高分子粘合剂胶片的各方向尺寸起到决定性作用。科研生产中常采用聚四氟乙烯、不锈钢等材质模具作为固化工装，利用模具的凹槽盛放高分子粘合剂混合液，置于一定条件下固化形成高分子粘合剂胶片。通常，高分子粘合剂胶片的长度和宽度由模具凹槽的边长确定，高分子粘合剂胶片的厚度由高分子粘合剂混合液的实际浇注深度控制，而非模具凹槽深度确定。这种凹槽类型的固化工装优势是浇注方便。但由于凹槽类固化工装边长不可更改、胶片厚度精准控制难度大，不能满足更大尺寸高分子粘合剂胶片的制备需求，故在实际应用中受限。此外，高分子粘合剂胶片固化过程中，凹槽类模具必须水平放置以保证高分子粘合剂胶片厚度均一，调整模具水平增加了工作量。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种高分子粘合剂胶片用固化工装。

本实用新型的技术解决方案是：

一种高分子粘合剂胶片用固化工装，该工装包括N+1块玻璃板、N组边界条和夹具，N+1块玻璃板并排放置，相邻的两块玻璃板之间有设定的间隙，相邻的两块玻璃板之间放置一组边界条，即每组边界条与相邻的两块玻璃板围成一空腔，空腔的顶端为开口，N+1块玻璃板与N组边界条共围成N个空腔，夹具用于对N+1块玻璃板和N组边界条进行夹持固定，即夹具夹持在最外侧的两个玻璃板上；N为自然数；

每组边界条为一根U型边界条或是由三根边界条连接在一起形成的U型框；

U型边界条的厚度与相邻的两块玻璃板的距离一致，U型边界条的厚度为制作的高分子粘合剂胶片的厚度；

U型边界条的高度理论上为制作的高分子粘合剂胶片的长度，实际在制作过程中；U型边界条的高度大于高分子粘合剂胶片的长度，一般U型边界条的高度为高分子粘合剂胶片的长度110％-120％；

U型边界条的宽度为制作的高分子粘合剂胶片的宽度；

所述的玻璃板与高分子粘合剂接触的一侧涂刷脱模剂；

所述固化工装中的玻璃板材质可以是普通无机玻璃、钢化玻璃、有机玻璃等，所述玻璃板表面可以为光滑、磨砂等形式，应根据实际需要确定。

所述边界条材质可为无机玻璃、有机玻璃、聚四氟乙烯、硅胶、橡胶等，且所述边界条厚薄、大小可根据胶片实际需求而定；

当N＝1时，该工装包括两块玻璃板、一组边界条和夹具，两块玻璃板分别为第一玻璃板和第二玻璃板，第一玻璃板和第二玻璃板并排放，第一玻璃板和第二玻璃板之间有设定的间隙，边界条位于第一玻璃板和第二玻璃板之间，边界条、第一玻璃板和第二玻璃板之间形成一空腔，空腔的顶端为开口，夹具夹持在第一玻璃板和第二玻璃板上，夹具对边界条、第一玻璃板和第二玻璃板进行固定。

该固化工装中通过改变边界条在相邻的两个玻璃板之间的位置可以调整制作的高分子粘合剂胶片的大小；

使用该固化工装制备高分子粘合剂胶片时，首先将制备粘合剂胶片的原料进行混合，混合均匀后得到混合液，然后采用浇注的工艺将混合液通过空腔顶端的开口浇注至固化工装的空腔中，浇注完成后进行除气处理，除气处理完成后再进行固化，得到高分子粘合剂胶片。

所述的浇注的工艺是指利用导流管或引流棒将混合液引流至固化工装的空腔中；

所述的除气处理是指采用真空除气方法促使混合液内部气体逸出，所述除气工艺可采用真空泵和真空干燥烘箱组成的抽真空装置进行真空除气操作。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的固化工装最显著的优势是容易精确控制高分子粘合剂胶片的厚度D2，以满足一些对高分子粘合剂胶片厚度要求苛刻的性能测试要求；

(2)本实用新型的固化工装可由N+1块玻璃板和N组边界条形成N个腔体以满足N块高分子粘合剂胶片同时制备的需求，而传统凹槽类固化工装只能进行一块高分子粘合剂胶片的制备。因此，相对于传统凹槽类固化工装，本实用新型的固化工装制备高分子粘合剂胶片的效率大幅提高；

(3)本实用新型的固化工装空腔厚度和宽度不受空腔开口朝向影响，固化工装无需水平放置，仅需将空腔开口向上(防止腔体内液体溢出)即可，省去了校准固化工装水平放置的工作量；

(4)本实用新型的固化工装进行多块高分子粘合剂胶片同时制备时，固化工装的垂直面积小，可在小型烘箱中进行固化；

(5)本实用新型的固化工装设计可满足高分子粘合剂的抽真空除气操作，制备的高分子粘合剂胶片密实无气孔，厚度均匀；

(6)本实用新型的固化工装适用广、成本低，进行不同尺寸的高分子粘合剂胶片的制备，仅需更换边界条即可，无需重新加工固化工装。

附图说明

图1是本实用新型的固化工装示意图；

图2是本实用新型的固化工装透视图；

图3是本实用新型固化工装的边界条结构图；

图4是本实用新型固化工装制备的高分子粘合剂胶片示意图；

图中：1-玻璃板；2-边界条；3-夹具。

具体实施方式

当N＝1时，该固化工装包括两块玻璃板、一组边界条和夹具。通过上端开口往空腔内浇注高分子粘合剂至设计液位高度，经固化后得到设计尺寸的高分子粘合剂胶片。

由夹具夹持固定后的固化工装中相邻两块玻璃板之间的距离即内部腔体的厚度(D)，与边界条的厚度(D1)相等，而内部腔体的厚度也是高分子粘合剂胶片的厚度(D2)，因此D＝D1＝D2；根据该原理，通过精确设计边界条的厚度D1，得到的高分子粘合剂胶片厚度均匀且精确；制备不同厚度的高分子粘合剂胶片时，固化工装中仅需更换边界条即可；

考虑到制备高分子粘合剂胶片过程中存在抽真空除气操作，抽真空除气时固化工装空腔中高分子粘合剂液位升高的现象，而为了防止高分子粘合剂的溢出，在实际制备高分子粘合剂胶片，空腔的高度H必须大于液位刻度线的高度H3，一般为H3的110％～120％即可；理论上高分子粘合剂胶片的高度H2与液位刻度线高度H3相等，实际上两者可能略有差异；

为了方便固化完成后的高分子粘合剂胶片从固化工装中脱模，建议：(1)边界条略高出玻璃板，即边界条高度H1大于空腔高度H。因此，几种高度之间的关系为：

H1＞H＞H3≈H2

固化工装中的玻璃板材质可以是普通无机玻璃、钢化玻璃、有机玻璃等，所述玻璃板表面可以为光滑、磨砂等形式，应根据实际需要确定。固化工装采用玻璃板作夹板的好处有三点：(1)玻璃板透明，方便观察浇注过程中空腔内高分子粘合剂的液位高度以及抽真空除气过程中是否除尽气泡；(2)玻璃材质化学性能稳定，基本不与高分子粘合剂发生化学反应；(3)玻璃材质表面平整，质地坚硬，不易刮伤，可多次重复使用。

每组边界条可由一根边界条加工形成，或是由多根边界条连接形成一定构型，形成对所制备高分子粘合剂胶片边界(宽度W2、高度H2)的限定；边界条材质可与玻璃板相同，也可为聚四氟乙烯、硅胶、橡胶等，来源广泛。

下面结合具体实例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。

实施例

如图1-4所示，使用固化工装制备85mm×85mm×2.0mm的HTPB(端羟基聚丁二烯)胶片，即HTPB(端羟基聚丁二烯)胶片的厚度为2.0mm；

根据HTPB粘合剂的性质，需要在玻璃板上涂刷脱模剂以方便脱模。

使用毛刷将聚氨酯脱模剂均匀涂刷在两块玻璃板的其中一面，并置于烘箱中烘好，备用。

根据所需制备的HTPB胶片尺寸，选择高度H1为105mm、宽度W为85mm、厚度D1为2.00±0.02mm、W1为10mm的U型聚四氟乙烯材质边界条，并在H3＝85mm高度位置标记液位刻度线。

取其中一块玻璃板置于试验台上，涂刷有脱模剂的一面向上，放置U型边界条，使H在95mm～100mm之间，摆放好位置，将另一块玻璃板涂有脱模剂的一面与边界条接触，与第一块玻璃板位置一致。然后使用夹具夹持固定住玻璃板-边界条-玻璃板(图2所示)形成固化工装，固化工装空腔开口向上，置于50±3℃环境中保温，待用。

将混匀的HTPB粘合剂混合液加热至40～50℃，采用导流管将HTPB粘合剂混合液浇注至固化工装中，待浇注至85mm高度后停止。将盛有HTPB粘合剂混合液的固化工装转移至50℃真空烘箱中，开启真空泵将烘箱内真空度降低至-0.09MPa以下，真空保压15分钟；真空保压结束后，转换为常压保压2分钟，如此进行真空保压-常压保压循环至混合液不再有气泡逸出为止。

取出，置于烘箱中，固化。

固化完成后，取出，使用木铲子和镊子进行脱模，即可得到如图4所示HTPB粘合剂胶片。

Claims (10)

1.一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：该工装包括N+1块玻璃板、N组边界条和夹具，N+1块玻璃板并排放置，相邻的两块玻璃板之间有设定的间隙，相邻的两块玻璃板之间放置一组边界条，夹具用于对N+1块玻璃板和N组边界条进行夹持固定。

2.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：每组边界条为一根U型边界条。

3.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：由三根边界条连接在一起形成的U型框。

4.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：U型边界条的厚度与相邻的两块玻璃板的距离一致，U型边界条的厚度为制作的高分子粘合剂胶片的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：U型边界条的高度为高分子粘合剂胶片的长度110％-120％。

6.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：U型边界条的宽度为制作的高分子粘合剂胶片的宽度。

7.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：所述的玻璃板与高分子粘合剂接触的一侧涂刷脱模剂。

8.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：所述固化工装中的玻璃板材质为普通无机玻璃、钢化玻璃或有机玻璃。

9.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：所述边界条材质为无机玻璃、有机玻璃、聚四氟乙烯、硅胶或橡胶。

10.根据权利要求1所述的一种高分子粘合剂胶片用固化工装，其特征在于：该固化工装包括两块玻璃板、U型边界条和夹具，两块玻璃板分别为第一玻璃板和第二玻璃板，第一玻璃板和第二玻璃板并排放，第一玻璃板和第二玻璃板之间有设定的间隙，U型边界条位于第一玻璃板和第二玻璃板之间，U型边界条、第一玻璃板和第二玻璃板之间形成一顶端开口的空腔，夹具夹持在第一玻璃板和第二玻璃板上，夹具对U型边界条、第一玻璃板和第二玻璃板进行固定。

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