[发明专利]一种碳纤维保温箱及其成型制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维保温箱及其成型制备方法，该保温箱用航空级聚甲基丙烯酸甲酯泡沫作为夹芯材料，碳纤维复合材料做为增强材料，表面涂装耐高温三防油漆，通过合理的成型工艺以及优化的组成材料，制备出耐高温、耐老化、强度高、重量轻、储物空间大，保温效果好的产品。同时该成型工艺生产效率高、减少材料的浪费、对环境友好、质量稳定，能够满足批量化生产需求和性能要求。

技术领域

本发明涉及保温箱的制备技术领域，具体涉及一种碳纤维保温箱及其成型制备方法。

背景技术

随着电商和物流行业的蓬勃发展，对保温箱的需求量急速增长，同时也对冷保温箱提出了更高的要求。传统的保温箱大都是EPP泡沫材料制作的，重量虽然能接受，但是强度差，容易碰撞损坏，在一些东北极寒区域或则南方极热区域，保温和耐温性能受到很大的影响。同时为了绿色环保，很多公司也正在考虑把简易的或者一次性的保温箱替换掉，更换成强度高，可以多次利用的保温箱。当可周转保温箱成为行业趋势，其后续就面临存储空间及运输空间的问题，这些都是直接与物流成本息息相关的。为此，企业对可周转保温箱的外形设计进行了调整，使其轻薄化，模块化从而提高内部空间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种碳纤维保温箱及其成型制备方法，克服了现有技术的不足，通过强度和刚度优良的聚甲基丙烯酸亚胺泡沫和环氧基碳纤维复合材料，制备出满足技术要求的保温箱。 此外采用热压罐二次成型工艺制备保温箱，保证了夹层结构的致密性，提高了保温箱的机械性能。除此之外，还对结构的铺层进行了优化设计，使其结构不仅满足力学性能的要求，还要使整个结构重量尽可能轻，工艺尽量简单，成本最低化。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种碳纤维保温箱，包括保温箱本体，所述保温箱本体的外表面固定铺贴有外蒙皮，所述外蒙皮外表面涂覆有耐高温的三防漆；所述保温箱本体内表面固定铺贴有内蒙皮，所述保温箱本体内表面还固定安装有预埋金属件。

优选地，所述保温箱本体与外蒙皮和内蒙皮之间均铺贴有高温胶膜。

优选地，所述保温箱本体为聚甲基丙烯酸亚胺泡沫，密度在40kg/m3-200kg/m3之间。

优选地，所述外蒙皮和内蒙皮均为环氧基碳纤维预浸料，面密度在40g/m²-300g/m² 之间。

优选地，所述环氧基碳纤维预浸料的环氧树脂含量为30%-60%，且所述环氧基碳纤维预浸料的Tg值大于160℃，抗压强度≥1400Mpa，拉伸强度≥20Mpa。

优选地，所述保温箱本体的边角区域和预埋件位置均经过补强设计。

本发明还公开了一种碳纤维保温箱的成型制备方法，包括以下步骤：

（1）将Tg值大于160℃的改性环氧树脂胶液浸渍碳纤维制备成碳纤维预浸料；

（2）将制备好的碳纤维预浸料按预设的铺设角度铺设在模具中，第一次采用热压罐加热固化成型工艺进行加热固化，形成外蒙皮；

（3）在制得的外蒙皮上依次铺覆第一高温胶膜、聚甲基丙烯酸亚胺泡沫、第二高温胶膜、预埋金属件和另外的碳纤维预浸料，且碳纤维预浸料需要按预设的铺设角度进行铺设形成内蒙皮；

（4）通过第二次采用热压罐加热固化成型工艺将复合夹层结构进行固化并脱模，形成碳纤维保温箱成品；

优选地，所述外蒙皮和内蒙皮的铺层结构为0°/90°/90°/0°或0°/+45°/-45°/0°或3K/3K。

优选地，所述碳纤维预浸料为单向碳纤维预浸料或3K/6K/12K双向碳纤维预浸料，其中1K为1000根碳纤原丝。

优选地，所述加热固化成型工艺的工艺参数为：固化温度为120-200℃、保温时间为1h-4h，压力为0.5-1MPa。

本发明提供了一种碳纤维保温箱及其成型制备方法。具备以下有益效果：