本发明涉及一种酚醛泡沫夹芯板及其制造方法，尤其是涉及一种抗压抗剪切的高强度酚醛泡沫夹芯板及其制造方法。
背景技术：
在树脂基复合材料结构设计中，夹层结构复合材料越来越常见。夹层结构复合材料将铝合金、玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料作为面板材料，与低密度、高刚性的夹芯材料结合起来，形成一种轻质、高强度、高模量的结构复合材料。在实际应用中，夹层结构复合材料的面板主要承受拉、压应力，夹芯材料则主要承受剪切应力和纵向压缩应力，个别情况下还承受横向压缩应力，因此，高性能的夹层结构复合材料要求其夹芯材料具有优异的压缩性能和剪切性能。
酚醛泡沫是近几年迅速发展起来的一类新型泡沫塑料，因其具有耐燃性好、发烟量低、高温性能稳定、隔热隔音等优异性能而得到广泛应用。酚醛泡沫板一般通过多层泡沫毡叠加，并以发泡制造方法制作而成，成型后的酚醛泡沫板内部具有横向的层间结构，以该结构板材作为夹层结构复合材料的夹芯材料，在受到纵向压力或横向剪切力时，可能由于层间结合力的不足，提前因发生结构失稳而破坏。
目前，虽然可以通过提高生产酚醛泡沫所用树脂的剪切强度和压缩强度或者使酚醛泡沫孔隙的大小小于裂纹扩展或发生失稳的临界直径等方法提高酚醛泡沫的剪切强度和压缩强度，但此类方法会大大增加制造或材料成本。
技术实现要素：
发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种抗压抗剪切的高强度酚醛泡沫夹芯板，以及该酚醛泡沫夹芯板的制造方法，提高酚醛泡沫夹芯板的剪切强度以及压缩强度，并且在满足强度要求的同时控制其成本。
技术方案：一种抗压抗剪切的高强度酚醛泡沫夹芯板，包括泡沫板、层压板，所述泡沫板的顶面和底面分别与所述层压板连接，沿所述夹芯板的长度方向，所述泡沫板包括多个依次连接的泡沫单元，所述泡沫单元包括多层泡沫毡，每层所述泡沫毡竖向依次放置并成型为一体，所述泡沫毡为浸润有酚醛树脂的纤维毡。
每个泡沫单元的泡沫毡竖向放置，使得泡沫单元具有纵向的层间结构，因而在整个酚醛泡沫板的长度方向上，不存在横向的层间结构，因此，不会由于层间结合力的不足，而产生在达到基体材料的压缩强度和剪切强度之前，提前因发生结构失稳而破坏的情况；由于每层泡沫毡的方向由现有的横向变为纵向，从而很大程度的提高了酚醛泡沫板的剪切强度以及压缩强度。
进一步的，所述层压板为树脂板或预浸料板。
最佳的，所述层压板的厚度为0.9mm～1.2mm。
最佳的，所述泡沫单元的长度a为45mm～52mm。
最佳的，所述泡沫单元的厚度b为48mm～55mm。
进一步的，相邻所述泡沫单元之间通过胶粘剂粘连连接。
上述的一种抗压抗剪切的高强度酚醛泡沫夹芯板的制造方法，包括以下步骤：
步骤一：调配酚醛树脂基液，将纤维毡放入酚醛树脂基液中浸润，制成所述泡沫毡；
步骤二：将多层所述泡沫毡依次叠置成一体，然后进行发泡成型处理，制成初制板；
步骤三：对所述初制板的表面进行打磨处理，然后沿所述初制板的长度c方向，将其切割成至少一种长度的单元块，并将所述单元块90°转向即为具有纵向层间结构的所述泡沫单元；
步骤四：将厚度相同的所述泡沫单元整齐排列并依次连接成一体，制成所述泡沫板；
步骤五：在所述泡沫板的上表面上和下表面上分别连接所述层压板，然后进行加温加压固化成型处理，制成酚醛泡沫夹芯板。
根据所需要的泡沫夹芯板的厚度及强度需求，以及每层泡沫毡的厚度，设定叠置的泡沫毡的层数以及初制板在进行等分切割时的切割宽度，通常情况下，泡沫毡叠置构成的初制板的厚度为50mm为最佳，初制板切割成单元块的切割长度为48mm为最佳。
通过发泡成型处理制成的初制板，会在面内产生缺陷，而在进行等分切割时，可将全部或大部分的缺陷部位去除，在旋转90°放置排布后，即使还存在尚未去除的缺陷部位，发泡成型所产生的面内缺陷也对最终成型的泡沫板的承压抗剪切性能无过多影响，泡沫板的自身性能得以提高。
进一步的，在步骤二中，所述泡沫毡放于热压机上进行发泡成型处理。
最佳的，在步骤四中，相邻两个所述泡沫单元的对接面涂有胶粘剂，将所述泡沫单元依次粘连成一体。
最佳的，在步骤五中，所述泡沫板的上表面和下表面分别通过胶粘剂与所述层压板粘连连接。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：本结构的酚醛泡沫夹芯板不存在横向的层间结构，能够充分发挥其内部所含纤维的自身性能，极大程度的提高了夹芯板的抗压性能以及抗剪切性能；本夹芯板的厚度可通过切割来确定，因此对所需的任意厚度的泡沫夹芯板材，可以通过统一的发泡工艺来实现，保证每种厚度的夹芯板质量的稳定性，实现泡沫产品质量的稳定管控，降低制造难度，有利于批量生产；成型工艺方法简便，其成型工艺与其他增强酚醛泡沫力学性能的方法相比，原材料成本以及制造成本均相对较低。
附图说明
图1为通过现有发泡成型技术得到的初制板的结构示意图；
图2为初制板的裁剪示意图；
图3为图2中单元块旋转90°并依次连接得到的泡沫板的结构示意图；
图4为本酚醛泡沫夹芯板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种抗压抗剪切的高强度酚醛泡沫夹芯板，如图4所示，包括泡沫板1、层压板2，层压板2为树脂板或预浸料板，厚度为0.9mm～1.2mm，泡沫板1的顶面和底面分别与层压板2连接，泡沫板1包括多个依次通过胶粘剂粘连连接的泡沫单元11，每个泡沫单元11包括多层泡沫毡111，泡沫毡111为浸润有酚醛树脂的纤维毡，每层泡沫毡111竖向依次放置并成型为一体，每个泡沫单元11的长度a为45mm～52mm，厚度b为48mm～55mm。
本种新型结构的泡沫板1，由于其不再具有横向的层间结构，其纤维层沿竖向，即泡沫单元11的厚度b方向分布，打破原有的酚醛泡沫板所受到的自身层间结合力的局限，使得本种新型结构的泡沫板1的抗剪切以及抗压性能都有了极大的提升，纤维层沿竖向分布，更能使其的自身性能得到充分的发挥。使用本种新型结构的泡沫板1制成的酚醛泡沫夹芯板，能够满足夹层结构复合材料对其夹芯材料的受力要求，能够很好的承受剪切应力和纵向压缩应力，满足高性能的夹层结构复合材料对其夹芯材料的性能要求，并且能够实现批量生产。
上述的一种抗压抗剪切的高强度酚醛泡沫夹芯板的制造方法，包括以下步骤：
步骤一：调配酚醛树脂基液，将纤维毡放入酚醛树脂基液中浸润，制成泡沫毡111；
步骤二：根据所需生产的泡沫板1的厚度以及单层泡沫毡111的厚度，选择泡沫毡111的层数，并将多层泡沫毡111依次叠置成一体，将叠置后的多层泡沫毡111放于热压机上进行发泡成型处理，制成初制板3，如图1所示；
步骤三：对初制板3的表面进行粗略的打磨处理，然后使用排据机沿初制板3的长度c方向将初制板3切割成至少一种长度的单元块，如图2所示；将单元块90°转向得到具有纵向层间结构的泡沫单元11，初制板3的厚度即为泡沫单元11的长度a，单元块的切割长度即为泡沫单元11的厚度b；
步骤四：将厚度相同的泡沫单元11整齐排列，使用胶粘剂进行喷胶或刷胶工序，对相邻两个泡沫单元11相对的两个侧面的其中一个侧面或两个侧面上胶，然后依次粘连成一体，制成泡沫板1，如图3所示；
步骤五：使用胶粘剂进行喷胶或刷胶工序，对泡沫板1的上表面和下表面上胶，并分别粘连层压板2，将粘连有层压板2的泡沫板1放入压机，进行加温加压固化成型处理，制成酚醛泡沫夹芯板。
本制造方法对发泡成型后的初制板进行二次成型处理，通常情况下，在工艺生产中，发泡成型后的板材，不可避免的会在面内产生缺陷，而通过二次成型处理，在进行切割时，可将全部或大部分的缺陷部位去除，在旋转90°放置排布后，即使还存在尚未去除的缺陷部位，第一次成型产生的面内缺陷也对最终成型的泡沫板的承压抗剪切性能无过多影响。
二次成型后，所得泡沫板的厚度即为初制板在切割时单元块的切割长度，通常情况下，泡沫毡叠置构成的初制板的厚度为50mm为最佳，初制板切割成单元块的切割长度为48mm为最佳，即泡沫单元的长度a为50mm为最佳，厚度b为48mm为最佳，为加工方便，在初制板的切割过程中，可将初制板切割成一种长度的单元块，即沿初制板的长度c方向对初制板进行等分切割。
由于泡沫板的厚度由切割时单元块的长度来决定，因此，在加工不同厚度需求的夹芯板时，可以采用统一的发泡成型工艺，而无需进行工艺参数的修改，工艺过程更易把控，因此，更能对所生产的泡沫板的质量进行管控，保证了制成的酚醛泡沫夹芯板的质量稳定性，能够实现大规模、批量化的生产，并且相较于其他强化酚醛泡沫板的抗压抗剪切性能的工艺生产，本方法的工艺成本及材料成本均相对较低。