专利名称：一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合材料的制备方法，尤其涉及一种增强型酚醛泡沫复合材料的制备方法。
背景技术：
酚醛泡沫具有轻质、隔音及隔热等优良特性，其中最突出的特点是难燃、低烟和抗高温歧变；同时由于酚醛泡沫的泡沫是闭孔的，湿气和水分很难进入，因此具有抗吸湿性好的优点。但是酚醛泡沫也存在剪切强度及压缩强度等力学性能较差的缺点。蜂窝材料具有高的比强度和比模量等优良特性，但也存在许多缺点，例如由于蜂窝是开孔结构，空气可以在蜂窝格孔中进行对流使得蜂窝保温性能差；不适用一些湿法工艺或树脂注射工艺，使得蜂窝在船舶和风电等领域受到限制；而且蜂窝结构在使用过程中，会因为面层破坏，产生显微裂纹，引发渗水问题，进一步地，在低温情况下，进入蜂窝孔中的水被冰冻以后发生膨胀，破坏邻近蜂窝孔格的粘结，这就降低了蜂窝夹层结构的性能，给维修或者更换材料的麻烦。将蜂窝材料和酚醛泡沫结合，制备蜂窝增强酚醛泡沫复合材料，可以在酚醛泡沫具有轻质、隔音及隔热性能等特性的基础上，结合蜂窝高的比强度和比模量等性能，获得优异的综合性能，扩大复合材料的应用领域。但是，现有的复合材料是将蜂窝浸溃酚醛泡沫发泡料后单独进行加热固化而得，复合材料仍然保留蜂窝的格孔结构，格孔与格孔之间还是可以空气对流或者液体流动,存在防水、阻燃性差等缺点。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种操作流程及设备极其简单，较好保证蜂窝格孔中酚醛树脂的含量，从而保证材料整体密度的一致性，可以很好的保证泡沫与蜂窝之间的粘接强度的原位发泡技术，成品隔热、隔音、耐水和阻燃性好的蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:(I)将酚醛树脂发泡组合料倒入模具中，使所述酚醛树脂发泡组合料在模具中保持液面水平高度一致；(2)将蜂窝垂直放入所述模具，置入所述酚醛树脂发泡组合料中；(3)步骤(2)容置有所述酚醛树脂发泡组合料和蜂窝的模具放入烘箱中50°C -1OO0C, 5h-10h进行发泡，制得所述蜂窝增强酚醛泡沫复合材料。优选的，步骤(2)中，所述蜂窝的每个蜂窝格孔中，所述酚醛树脂发泡组合料的量相同。优选的，步骤(I)中，所述模具底面置于水平面。优选的，所述蜂窝格孔的轴线垂直于所述蜂窝的端面，且所述蜂窝的两端面相互平行。优选的，所述蜂窝为非金属蜂窝。
优选的，所述模具的内部形状与所述蜂窝的外部形状相配合。优选的，所述蜂窝的格孔为长方形或正六边形，或者所述蜂窝为柔性蜂窝。优选的，步骤(3)中所述烘箱的温度为60°C _80°C，发泡6h_8h。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.本发明的制备方法，使得蜂窝增强泡沫复合材料的蜂窝格孔中填充有酚醛泡沫，形成闭孔结构，在传统蜂窝优良性能的基础上，阻止空气对流，增加隔热、隔音性能。同时，由于酚醛泡沫其闭孔泡沫的泡孔相互独立，对空气和液体均不可透过，一方面能起到防水的作用，使水和水汽不能进入蜂窝内部，减少了维护检查的成本；另一方面，能减缓火焰、烟气的传播，有一定的阻燃功能，发烟量低，更加安全，环保。2.本发明方法制备的蜂窝增强泡沫复合材料，不仅可以扩大蜂窝使用范围，而且可以使蜂窝在特殊环境下的使用寿命增强，成本更加经济，使蜂窝的使用性能更上一个台阶。3.本发明的制备方法，通过一次浸润和加热固化，即得到蜂窝材料中包含酚醛泡沫成分、同时蜂窝格孔中填充有酚醛泡沫的蜂窝增强泡沫复合材料，操作流程极其简便，设备也仅用到模具和烘箱，具有高效、低成本，同时还能保证复合材料成品在轻质、隔音、隔热、比强度、比模量、隔热、隔音、耐水和阻燃等方面的综合性能好的优点。4.本发明的制备方法，将蜂窝置入酚醛树脂发泡组合料中，便于使容置于蜂窝各格孔内的酚醛树脂发泡组合料的量保持一致，保证复合材料的整体密度一致，进而提高所得蜂窝增强泡沫复合材料的质量和标准化程度，使复合材料各处的隔音、隔热、耐水、阻燃等相关性能得到保证，复合材料整体的综合性能得到提高。5.本发明的制备方法，可简单的将模具置于水平面，使模具底部水平，液态的酚醛树脂发泡组合料即能容易的保持水平高度一致，进而使各格孔中的量相同。6.本发明的制备方法，较好保证蜂窝格孔中酚醛树脂的含量，从而保证材料整体密度的一致性，是可以很好的保证泡沫与蜂窝之间的粘接强度的原位发泡技术。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明方法制备的复合材料的示意 图2是本发明方法使用的原料蜂窝的示意 图3是本发明方法中所采用模具的示意 图4是本发明方法中所采用模具的模具盖的示意 图中:1、模具，2、模具盖，3、翻边，4、插销孔，5、排气孔。
具体实施例方式现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，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:
一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，包括如下步骤:
(I)将酚醛树脂发泡组合料倒入模具I中，使所述酚醛树脂发泡组合料在模具I中保持液面水平高度一致。如图3-4所示，所述模具I呈敞口的箱状，具有与模具I开口端配合的模具盖2。模具I的开口端设有向外的翻边3，翻边3及模具盖2的对应位置设置有插销孔4，用于连接、固定模具I和模具盖2。(2)将如图2所示的蜂窝垂直放入模具I，置入所述酚醛树脂发泡组合料中，使所述蜂窝的每个蜂窝格孔中，所述酚醛树脂发泡组合料的量相同。具体地，所述蜂窝为芳纶纸蜂窝，蜂窝的格孔为长方形或正六边形，或者所述蜂窝为柔性蜂窝。蜂窝的规格为NH-2.75-35的1000*1000*20mm。优选的，所述蜂窝格孔的轴线垂直于所述蜂窝的端面，且所述蜂窝的两端面相互平行。(3)将模具盖21盖上模具I开口端，并用卡扣通过插销孔4将模具I和模具盖2固定。(4)容置有所述酚醛树脂发泡组合料和蜂窝的模具I放入烘箱中50°C -1OO0C,5h-10h进行发泡，优选60 80°C，发泡6 8h。制得如图1所示的蜂窝增强酚醛泡沫复合材料。模具盖2上设有排气孔5，便于酚醛树脂发泡组合料发泡时及时排气，便于控制复合材料中蜂窝格孔的形状和格孔中填充的酚醛泡沫的形状，提高复合材料的规整度和质量。优选的，所述模具I的内部形状与所述蜂窝的外部形状相配合，使酚醛树脂发泡组合料在发泡时不致附在成品复合材料的外部，使发泡后所得复合材料能直接得到规整的形状。实施例2:
一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，与实施例1的区别在于:
步骤(I)中，将模具I底面置于水平面，再将酚醛树脂发泡组合料倒入模具I中，可容易的使所述酚醛树脂发泡组合料在模具I中保持水平高度一致。步骤(2)中，所述蜂窝的规格为NH-3.67-40的2600*1300*20mm。实施例3:
一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，与实施例2的区别在于:
步骤(2)中，所述蜂窝的规格为4.5-45的1000*500*20mm,所述蜂窝为玻璃纤维蜂窝。需要说明的是，实施例1-3中，所述酚醛树脂发泡组合料由以下重量份比例的原料采用本行业通用方法配制而成:酚醛树脂100份、乳化剂0.05-1份，固化剂0.05-1份，发泡剂5-20份。酚醛树脂、乳化剂，固化剂，发泡剂分别可选用本行业通用之相应原料。具体地，本发明实施例1-3中，发明人选用的的酚醛树脂、乳化剂、固化剂、发泡剂均购自廊坊依瑞达保温建材有限公司，酚醛树脂为可发性酚醛树脂，乳化剂的主要成分是聚氧乙烯失水山梨醇单脂肪酸酯，固化剂为磷酸水溶液，发泡剂为二氯甲烷。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。
权利要求
1.一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将酚醛树脂发泡组合料倒入模具中，使所述酚醛树脂发泡组合料在模具中保持液面水平高度一致； (2)将蜂窝垂直放入所述模具，置入所述酚醛树脂发泡组合料中； (3)步骤(2)容置有所述酚醛树脂发泡组合料和蜂窝的模具放入烘箱中50°C-1OO0C,5h-10h进行发泡，制得所述蜂窝增强酚醛泡沫复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，所述蜂窝的每个蜂窝格孔中，所述酚醛树脂发泡组合料的量相同。
3.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所述模具底面置于水平面。
4.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:所述蜂窝格孔的轴线垂直于所述蜂窝的端面，且所述蜂窝的两端面相互平行。
5.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:所述蜂窝为非金属蜂窝。
6.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:所述模具的内部形状与所述蜂窝的外部形状相配合。
7.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:所述蜂窝的格孔为长方形或正六边形，或者所述蜂窝为柔性蜂窝。
8.根据权利要求1所述的一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于:步骤(3)中所述烘箱的温度为60°C _80°C，发泡6h-8h。
全文摘要
本发明涉及一种蜂窝增强酚醛泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤(1)将酚醛树脂发泡组合料倒入模具中；(2)将蜂窝垂直放入所述模具，置入所述酚醛树脂发泡组合料中；(3)将步骤(2)容置有所述酚醛树脂发泡组合料和蜂窝的模具放入烘箱中50℃-100℃，5h-10h进行发泡，制得所述蜂窝增强酚醛泡沫复合材料。本发明的制备方法，通过一次浸润和加热固化，即得到蜂窝材料中包含酚醛泡沫成分、同时蜂窝格孔中填充有酚醛泡沫的蜂窝增强泡沫复合材料，操作流程极其简便，设备也仅用到模具和烘箱，具有高效、低成本，同时还能保证复合材料成品在轻质、隔音、隔热、比强度、比模量、隔热、隔音、耐水和阻燃等方面的综合性能好的优点。
文档编号B29C70/42GK103203883SQ20131009313
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者穆举杰 申请人:苏州芳磊蜂窝复合材料有限公司