[发明专利]一种高剥离强度可低温固化的面板-芯夹层结构复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高剥离强度可低温固化的面板‑芯夹层结构复合材料，所述复合材料包括上下面板、胶膜和泡沫芯材；所述复合材料的制备方法包括如下步骤：(1)将环氧树脂与增韧剂在50‑70℃下搅拌，混合完全后，冷却到常温，得到混合液A；(2)向步骤(1)得到的混合液A中加入固化剂，在常温下搅拌均匀后，得到混合液B；(3)将步骤(2)得到的混合液B置于涂胶机中，通过红外线仪检测胶膜的厚度，制得厚度为0.5‑2mm的胶膜；(4)由下而上依次为下面板、胶膜、泡沫芯材、胶膜、上面板，进行叠料，之后经过热压罐固化，制得所述高剥离强度可低温固化的面板‑芯夹层结构复合材料。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其是涉及一种高剥离强度可低温固化的面板-芯夹层结构复合材料及其制备方法。

背景技术

用胶膜将泡沫芯材和碳纤维面板粘结起来的面板-芯夹层结构是一种特殊的复合材料结构；此结构不仅具有高的比强度和比刚度，且重量轻、抗腐蚀、抗老化、绝热性好、使用寿命长等多种优良特性，被广泛地应用于对重量和性能有特殊要求的航天航空领域以及高性能要求的体育休闲领域中。

然而目前这种夹心材料和碳纤维面板的粘接工艺都需要高温固化条件(固化温度120-130℃)，如[CN 109624428A]选择用J-47C或Redux312胶膜，夹心材料选择耐热性高的铝材，也有些文献中如[蜂窝夹层结构的滚筒剥离强度]选择FM 73M或SY-24C-300胶膜，夹心材料同样选择耐热性高的铝材或芳纶，但大多数泡沫夹心材料(PU，PVC，PET)在-10℃～80℃的温度范围均保持良好的弹性和粘结力，高于80℃温度下，泡沫夹心层会受热收缩，那样就会严重影响面板和泡沫夹心层的剥离强度，比强度和比刚度也将大幅下降，因此开发一种高剥离强度可低温固化的面板-芯夹层结构的制备方法势在必行。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种高剥离强度可低温固化的面板-芯夹层结构复合材料及其制备方法。本发明避免了固化过程中的高温收缩缺陷，使其结构无脱胶、贫胶等缺陷；同时结合高效增韧剂的使用进一步增强了夹层结构板剥离强度提高。

本发明的技术方案如下：

一种高剥离强度可低温固化的面板-芯夹层结构复合材料，所述复合材料包括上下面板、胶膜和泡沫芯材；所述复合材料的制备方法包括如下步骤：

(1)将环氧树脂与增韧剂在50-70℃下搅拌，混合完全后，冷却到常温，得到混合液A；

(2)向步骤(1)得到的混合液A中加入固化剂，在常温下搅拌均匀后，得到混合液B；

(3)将步骤(2)得到的混合液B置于涂胶机中，通过红外线仪检测胶膜的厚度，制得厚度为0.5-2mm的胶膜；

(4)由下而上依次为下面板、胶膜、泡沫芯材、胶膜、上面板，进行叠料，之后经过热压罐固化，制得所述高剥离强度可低温固化的面板-芯夹层结构复合材料。

步骤(1)中，环氧树脂为双酚A型128、E51、127中的一种或多种；增韧剂为聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)中的一种或多种，分子量5万-10万g/mol。

步骤(1)中，环氧树脂与增韧剂的质量比为10:1-4。

步骤(2)中，固化剂为双脲类Ur500或聚醚胺类D220、D230中的一种；混合液A与固化剂的质量比为10:1-8。

步骤(4)中，固化温度≤80℃，压力≤0.5Mpa。

优选方案，泡沫芯材为聚氨酯泡沫或PVC泡沫；厚度为2mm-100mm，密度为50-100kg/m³。