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权 利 要 求 书 1. 一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法, 包括如下歩骤: ( 1 ) 原料纸涂胶、 叠层、 利用热压机热压, 制成蜂窝叠块; ( 2 ) 将蜂窝叠块通过拉伸机拉伸后, 在烘箱中高温定型, 制成白蜂窝块; ( 3 )将白蜂窝块在浸胶机中进行浸胶固化, 浸胶液的组成成分和重量份比 例如下: 树脂 100份, 有机溶剂 100-300份; (4 ) 对浸胶固化后蜂窝进行片切; 其特征在于: 所述原料纸为聚酰亚胺纸。 2. 根据权利要求 1所述的一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法,其特征在于: 所述原料纸为聚酰亚胺纤维纸。 3. 根据权利要求 1或 2所述的一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法, 其特征 在于: 所述树脂为聚酰亚胺树脂。 4. 根据权利要求 3所述的一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法,其特征在于: 所述歩骤 (3 ) 中, 对所述白蜂窝块进行一至八次浸胶。 5. 根据权利要求 3所述的一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法,其特征在于: 所述歩骤 (3 ) 中, 对所述白蜂窝块进行一次、 两次或八次浸胶。 6. 根据权利要求 1所述的一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法,其特征在于: 所述歩骤(1 ) 中, 原料纸的涂胶使用高温芯条胶, 粘度为 20S/50ml-40s/50ml。 7. 根据权利要求 1所述的一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法,其特征在于: 所述歩骤 (2 ) 中, 高温定型的温度 280°C-380°C, 时间 0. lh_lh。 |
技术领域
本发明涉及一种蜂窝芯的制备方法, 尤其涉及一种纸蜂窝芯的制备方法。 背景技术
蜂窝芯是指蜂窝板中夹于两块蒙皮之间的芯子 , 具有整体呈蜂窝状的孔格。 其由多层板材叠加、 粘贴、 拉伸、 浸胶固化而得, 具有非常高的强度和钢性。 常见的有纸蜂窝芯、 金属蜂窝芯等, 而纸蜂窝芯通常以芳纶纸制备而成, 具有 较轻的重量、 较高的强度、 硬度,以及较好的柔软度。 但是, 一方面, 芳纶纸的 最高使用温度在 200°C左右, 使得成品蜂窝芯的耐高温性有限。 另一方面, 芳纶 纸本身由于含有酰胺基团, 极性强, 易吸水, 在经过浸胶、 固化等工艺制成纸 蜂窝后, 其上下端面裸露的芳纶纸仍使其具有极强吸水 能力。 芳纶纸蜂窝芯即 使制成蜂窝夹层结构, 也会因为面层破坏、 产生显微裂纹, 而发生渗水问题。 在低温情况下, 进入蜂窝孔中的水被冰冻以后会发生膨胀, 将破坏邻近的蜂窝 孔格的粘结, 以致降低蜂窝夹层结构性能。 铝蜂窝的使用温度虽然高, 但不能 作为透波材料使用。
聚酰亚胺纤维是目前使用温度最高的有机纤维 , 拥有超高的稳定性, 可以 在 250 °C-350 °C下长期使用。 其热分解温度在 500°C以上, 模量可达 280GPa〜 340GPa, 强度可达 5. 8GPa〜6. 3GPa, 其力学性能远超过芳纶纤维, 可以与碳纤 维相媲美, 而质量则比碳纤维减少 20%。 因此, 聚酰亚胺纤维与芳纶、 聚苯硫醚 纤维比较, 在耐光、 吸水性、 耐热性等方面都更优越, 克服了芳纶纤维的高吸 水率和不耐紫外光照的缺点, 氧指数可达 40-70, 是航空航天、 环保、 防火等领 域急需的材料。 鉴于聚酰亚胺纤维的优异性能, 国内外一些生产商已将聚酰亚 胺纤维应用到造纸领域, 聚酰亚胺纤维纸的问世为纸蜂窝提供了一个新 的发展 方向。 聚酰亚胺树脂是一种具有高模量、 高强度、 低吸水率、 耐水解、 耐辐射, 优异绝缘性及耐热氧化稳定性的工程塑料, 聚酰亚胺为自熄性聚合物, 发烟率 低, 在极高的真空下放气量很少, 而且聚酰亚胺无毒。 发明内容 本发明克服了现有技术的不足, 提供一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法。 为达到上述目的, 本发明采用的技术方案为: 一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制 备方法, 包括如下歩骤:
(1) 原料纸涂胶、 叠层、 利用热压机热压, 制成蜂窝叠块;
(2) 将蜂窝叠块通过拉伸机拉伸后, 在烘箱中高温定型, 制成白蜂窝块;
(3)将白蜂窝块在浸胶机中进行浸胶固化, 浸胶液的组成成分和重量份比 例如下:
树脂 100份,
有机溶剂 100-300份;
(4) 对浸胶固化后蜂窝进行片切; 其特征在于: 所述原料纸为聚酰亚胺纸。 优选的, 所述原料纸为聚酰亚胺纤维纸。 优选的, 所述树脂为聚酰亚胺树脂。 优选的, 所述歩骤 (3) 中, 对所述白蜂窝块进行一至八次浸胶。 优选的, 所述歩骤 (3) 中, 对所述白蜂窝块进行一次、 两次或八次浸胶。 优选的, 所述歩骤 (1) 中, 原料纸的涂胶使用高温芯条胶, 粘度为 优选的, 所述歩骤 (2) 中, 高温定型的温度 280°C-380°C, 时间 0. lh_lh。 本发明解决了背景技术中存在的缺陷, 具有如下有益效果:
1.本发明方法制备的纸蜂窝芯, 以聚酰亚胺纸为原料, 由于聚酰亚胺纸以 聚酰亚胺纤维制成, 继承了聚酰亚胺纤维的优良特性, 从而使制得的聚酰亚胺 纸蜂窝芯的耐热性、 烟火毒性及力学性能较现有芳纶纸蜂窝芯更佳 , 吸水率低, 扩大使用领域, 使蜂窝在特殊环境下的使用寿命增强, 使用性能更上一个台阶。 本发明方法可采用现有芳纶纸蜂窝芯的生产设 备, 无需增添新的仪器设备, 工 艺流程也基本不变, 操作方便, 无设备成本增加。
2.本发明方法中, 将浸胶液中树脂也相应的选用聚酰亚胺树脂, 能更好的 与聚酰亚胺纸配合, 在现有纸蜂窝工艺基础上进一歩提高聚酰亚胺 纸蜂窝芯的 抗拉强度和降低其渗透率。
3.本发明方法中, 针对聚酰亚胺纸的特性使用高温芯条胶涂胶, 尤其是粘 度为 20 S /50ml-40s/50ml的高温芯条胶, 从开始的涂胶歩骤即降低聚酰亚胺纸 蜂窝芯的渗透率、 提高其强度。 可进一歩同时增加浸胶液浓度, 配合高粘度芯 条胶克服现有聚酰亚胺纸本身致密性较低的缺 点。
4.本发明方法中, 针对白蜂窝块的密度调整浸胶次数, 可进行多次浸胶, 增强对白蜂窝块浸胶的均匀性和渗透性, 增强含聚酰亚胺树脂的浸胶液的浸胶 效果, 进一歩提高聚酰亚胺纸蜂窝芯的耐热性及力学 性能、 降低吸水率。
5.本发明方法, 相对于传统芳纶纸的纸蜂窝芯生产工艺, 调整了热压和高 温定型参数, 尤其在热压和高温定型温度提高幅度不大的条 件下, 克服传统芳 纶纸蜂窝的耐温性和力学性能的限度, 进一歩提高聚酰亚胺纸蜂窝芯性能, 充 分发挥聚酰亚胺纸的优势。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一歩说明。
图 1是本发明蜂窝芯制备方法的工艺流程图;
图 2是本发明实施例 1-3蜂窝芯的蜂窝结构图。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一歩详细 的说明, 这些附图均为简化 的示意图, 仅以示意方式说明本发明的基本结构, 因此其仅显示与本发明有关 的构成。 实施例 1 如图 1所示, 一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法, 该聚酰亚胺纸蜂窝芯格 孔大小为 2. 75mm, 密度为 72kg/m 3 , 制备方法具体包括如下歩骤:
( 1 ) 将厚度为 0. 08mm的聚酰亚胺纤维纸作为原料纸利用沾有芯 胶的涂 胶辊进行涂胶, 再将多层涂胶后的原料纸错层叠合, 最后利用热压机热压, 制 成蜂窝叠块。芯条胶为高温芯条胶,粘度为 20s/50ml。热压时,首先在 7CTC-100 °C下预热 30min-60min,然后 120°C_160°C凝胶 90 min _150min,最后 170°C- 190 °C固化 2h-5h, 热压压力为 5MPa-7MPa。
( 2 ) 将蜂窝叠块用拉伸机以 5mm/min-25mm/min的拉伸速度拉伸后, 形成 如图 2所示的正六边形蜂窝孔格, 之后在 280°C-400°C, 0. lh-lh的条件下, 烘 箱中高温定型, 制成白蜂窝块。 优选高温定型的温度为 280°C-380°C。
( 3 )将白蜂窝块在浸胶机中进行浸胶固化, 浸胶液的组成成分和重量份比 例如下:
树脂 100份,
有机溶剂 100-300份。
具体的, 树脂为聚酰亚胺树脂, 有机溶剂为无水乙醇或丙酮。 本歩骤中根 据白蜂窝块密度确定浸胶次数。 白蜂窝块每次浸胶后在烘箱中进行烘干, 并进 行称量, 按照密度在烘干前后的损失量来计算烘干后密 度的估计值, 多次浸胶 烘干后达到所需密度值, 并在最后一次烘干后固化, 即完成整个浸胶固化过程。 本实施例中对白蜂窝块进行八次浸胶。每次浸 胶的浸泡时间 0. 5h-lh, 晾置时间 0. 5h-lh 0 每次浸胶后在烘箱中 70°C-100°C预热 30min-60min, 之后 120°C_160 °C烘干 90min _150min。 最后固化时, 70°C-100°C预热 30min-60min, 之后 160 °C- 250°C凝胶 90min — 150min, 最后 200°C-300°C固化 2h_4h。 ( 4 ) 对浸胶固化后蜂窝进行片切。
实施例 2
如图 1所示, 一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法, 该聚酰亚胺纸蜂窝芯格 孔大小为 1. 83mm, 密度为 32kg/m 3 , 制备方法与实施例 1的区别在于:
聚酰亚胺纸厚度为 0. 04mm。 本实施例的制备方法歩骤(1 ) 中使用高温芯条 胶的粘度为 35s/50ml, 歩骤 (3 ) 中浸胶次数为一次。
实施例 3
如图 1所示, 一种聚酰亚胺纸蜂窝芯的制备方法, 该聚酰亚胺纸蜂窝芯格 孔大小为 3. 67mm, 密度为 40kg/m 3 , 制备方法与实施例 1的区别在于:
聚酰亚胺纸厚度为 0. 05mm。 本实施例的制备方法歩骤(1 ) 中使用高温芯条 胶的粘度为 40s/50ml, 歩骤 (3 ) 中浸胶次数为两次。
需要说明的是, 本发明的制备方法中, 拉伸工序形成的蜂窝孔格类型不限 于实施例 1-3 中的正六边形, 还可以是长方形、 菱形或柔性蜂窝。 浸胶液中, 有机溶剂的选用也不仅限于实施例中所述。 热压机、 浸胶机和拉伸机均可选用 本行业通用之相应设备。
以上依据本发明的理想实施例为启示, 通过上述的说明内容, 相关人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内, 进行多样的变更以及修改。 本项 发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容 , 必须要根据权利要求范围来确 定技术性范围。
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