[发明专利]一种新型夹芯复合板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种夹芯复合板及其制备方法。

背景技术

夹芯复合板一般由上面板、下面板和处于上、下面板之间芯材至组成，其制备方法一般是将上面板、下面板与芯材先胶粘在一起，然后热压成型，在上面板和下面板与芯材层之间还存在胶层；或面层材料选用具有胶粘性且能加热固化的材料，则可不使用胶层，利用面板材料的残余胶粘性，直接热压而成。

树脂基复合材料因其独特的高强度、高模量、耐冲击、耐腐蚀、可实现高阻燃等性能，被认为是作为夹芯复合面板的理想材料，但以传统工艺制造的夹芯复合板同时也具有很大的缺陷。一般是先以模压、层压、RTM、手糊等工艺成型复合材料面板，再与芯材材料采用胶粘、热压成型工艺制备得到的夹芯复合板。由于芯材一般为蜂窝状材料，耐压性能不高，但为了使芯材与板面之间粘接得牢固，则必须施加足够的压力，但如果压力过又会破坏芯材的结构，因此，这种做法会导致上、下面板与芯材的结合处易因粘接效果不好而产生分层的缺陷、使复合板的分产品的整体强度降低等缺点，同时，如需制备曲面复杂的部件时，此二次成型工艺很难保证面板层与芯材层曲面实现良好配合。

如面层采用如酚醛预浸料、环氧预浸料等可二次加热固化的材料，虽然不用单独使用胶粘，但这些材料为了保证材料的强度，树脂含量不能过高，而树脂含量不高又会导致粘接性较差；同时由于预浸材料在芯材上的亲合性差，导致其与芯材的粘接面积小，也降低了面层与芯材之间的粘接性，很难通过加热加压制得层间结构很强的夹芯复合板；另外，这些浸料由于物理性能的限制不能加入阻燃剂等添加剂，且面板预浸料材料成本较高，不适于广泛推广。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种无须使用胶层，界面粘接良好，且制备工艺简易，成本较低的新型夹芯复合板。

本发明的另一个目的是提供制备这种新型夹芯复合板的方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是一种新型夹芯复合板，所述复合板由上面板、下面板和处于上、下面板之间芯材层组成，所述上、下面板与芯材层的连接是在0.05-10MPa的压力下，在80-170℃下直接固化粘接。

所述上下面板的材料为片状模塑料。

所述片状模塑料含有玻璃纤维增强材料或/和阻燃剂或/和低收缩添加剂或/和润湿分散剂或/和内胶模剂或/和着色剂或/和色浆。

所述片状模塑料为预增稠后的不饱和聚酯树脂基复合材料。

所述芯材层为铝蜂窝、玻璃钢蜂窝、芳纶纤维纸蜂窝、热塑性塑料蜂窝、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、聚酰亚胺泡沫、发泡金属、木质板材、PVC木塑板、用无机填料及黏合剂压制而成的板材。

一种新型夹芯复合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、制备模具：制备模型腔体形状符合产品形状要求的具有热稳定性的模具，所述模具为单体敞开式模具或分为上模具和下模具的敞开式对模模具；

第二步、填充材料：先将下面板材料放置于所述模具的模型腔体内，再放置芯材层材料，最后放置上面板材料，形成模具系统，所述模具系统为单体模具系统或对模模具系统，所述对模模具系统包括填充材料后盖合的上模具；

第三步、加压成型：通过加压设备对所述对模模具系统加压成型；或用气封膜将所述单体模具系统或对模模具系统包覆起来，形成气封膜-模具系统，再对所述气封膜-模具系统吸真空，产生成型压力，进行负压成型；或通过加压设备对所述气封膜-模具系统施加成型压力，加压成型；所述成型压力在0.05-10MPa之间；

第四步、加热固化：对所述模具系统或气封膜-模具系统进行加热固化，固化温度为80-170℃之间，固化时间为1-60min；

第五步、去膜脱模：固化后除去气封膜后脱模。

所述气封膜为真空袋、塑料袋、密封胶条。

所述第一步制备模具完成后还增加了给模具内表面涂上脱模剂或铺设隔离膜的工序。

所述对模模具的下模具为硬质模具，上模具为硬质模具或软质模具。

所述第五步去膜脱模完成后增加了对复合板进行打磨、喷涂的后处理工序。

与现在技术相比，本发明的有益效果表现为：

1、本发明采用将上、下面板与芯材层直接进行低压固化粘接，实现了界面的良好粘接，复合板中不存在起连接作用的胶层，因此，克服了因上、下面板与芯材的结合处易因粘接效果不好而产生分层的缺陷，从而有效提高复合板的下游产品的整体强度，同时，即使制备曲面复杂的部件时，也能保证面板层与芯材层曲面的良好接合。