酚醛泡沫铝蜂窝产品及制备工艺的制作方法

本发明属于复合材料制备的
技术领域：
，具体涉及一种酚醛泡沫铝蜂窝产品及制备工艺。
背景技术：
铝蜂窝材料是一类重要的轻质结构材料，它的结构决定了它的特性,即质轻、受压均匀、抗压、抗弯、抗剪，具有良好的缓冲隔振性能。在航空航天领域得到了广泛的应用。但是该类材料存在一个致命弱点，当其表面层受到磨损或出现裂缝和空隙时，水和水蒸气就很容易进入该结构的密集蜂窝中，在低温条件下，进入蜂窝中的水发生凝固膨胀自然会破坏相邻的蜂窝空格的粘结，且会引起骨牌效应最终导致蜂窝芯内壁粘接处开裂，进而使得蜂窝芯性能降低甚至失效而急需修复或更换，这种频繁的维修必然导致高昂的维护成本。将蜂窝材料和酚醛泡沫结合，制备蜂铝酚醛泡沫复合材料，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。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是提供一种酚醛泡沫铝蜂窝产品及制备工艺。本发明的酚醛泡沫铝蜂窝产品与传统蜂窝夹层结构材料相比，隔热、阻燃、机械、压缩强度等性能明显增强；而且制备工艺简单，在保证材料结构的均匀一致的同时，使得材料的压缩强度提高了10％-30％，屈曲变形强度提高了20％左右。为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：本发明提供一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，所述酚醛泡沫树脂包括如下重量份的组分：发泡树脂80-120份；表面活性剂1-8份；填料8-25份；发泡剂3-12份；固化剂3-18份。进一步的，所述酚醛泡沫树脂包括如下重量份的组分：发泡树脂90-100份；表面活性剂1-5份；填料10-20份；发泡剂5-10份；固化剂5-15份。优选的，所述表面活性剂为吐温80或硅已二醇共聚物，所述填料为氢氧化铝或氢氧化镁，所述发泡剂为正戊烷或二氯甲烷中；所述固化剂为对甲苯磺酸、苯酚磺酸或者盐酸中的任意一种。本发明还提供一种上述酚醛泡沫铝蜂窝产品的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：步骤1：将酚醛泡沫树脂搅拌均匀后平铺在清理后的发泡模具的底部；步骤2：将铝蜂窝芯浸泡在步骤1中的酚醛泡沫树脂中，盖上发泡模具盖板；步骤3：将步骤2中的发泡模具盖板通过连接环与发泡模具进行连接固定后，通过连接环与发泡模具进行连接固定后，对发泡模具进行加热并开始发泡；步骤4：发泡完成后，去除多余的泡沫至与蜂窝芯高度一致，继续加热熟化4-8小时。优选的，所述步骤1中的发泡模具包括由连接环连接的槽型模具和网格状模具，其中，所述槽型模具上安装加热装置。进一步的，所述步骤2中的铝蜂窝芯的高度为5-20mm。优选的，所述步骤3中的加热方式为液体加热，温度为50℃-100℃。本发明具有以下有益效果：本发明的酚醛泡沫铝蜂窝产品与传统蜂窝夹层结构材料相比，隔热、阻燃、机械、压缩强度等性能明显增强；而且制备工艺简单，在保证材料结构的均匀一致的同时，使得材料的压缩强度提高了10％-30％，屈曲变形强度提高了20％左右。附图说明图1为本发明的酚醛泡沫铝蜂窝产品的结构示意图；图2为本发明的酚醛泡沫铝蜂窝产品的结构示意图的局部放大图，1.发泡模具，2.发泡树脂，3.模具盖板，4.水浴加热装置，5.连接环，6.铝蜂窝芯。具体实施方式本发明提供了一种酚醛泡沫铝蜂窝产品及制备工艺，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例1一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，酚醛泡沫树脂由以下重量份的组分组成：发泡树脂80份；吐温801份；氢氧化铝8份；正戊烷3份；对甲苯磺酸3份。实施例2一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，酚醛泡沫树脂由以下重量份的组分组成：发泡树脂120份；吐温808份；氢氧化铝25份；正戊烷12份；对甲苯磺酸18份。实施例3一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，酚醛泡沫树脂由以下重量份的组分组成：发泡树脂100份；吐温805份；氢氧化铝15份；正戊烷8份；苯酚磺酸10份。实施例4一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，酚醛泡沫树脂由以下重量份的组分组成：发泡树脂90份；硅已二醇共聚物1份；氢氧化镁10份；二氯甲烷5份；苯酚磺酸5份。实施例5一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，酚醛泡沫树脂由以下重量份的组分组成：：发泡树脂100份；硅已二醇共聚物5份；氢氧化镁20份；二氯甲烷10份；盐酸15份。实施例6一种酚醛泡沫铝蜂窝产品，包括铝蜂窝和位于铝蜂窝内的酚醛泡沫树脂，酚醛泡沫树脂由以下重量份的组分组成：发泡树脂95份；硅已二醇共聚物3份；氢氧化镁15份；二氯甲烷8份；盐酸10份。实施例7上述实施例1-6的酚醛泡沫铝蜂窝产品的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：将酚醛泡沫树脂2搅拌均匀后平铺在清理后的发泡模具1的底部；发泡模具1包括由连接环连接的槽型模具和网格状模具，其中，所述槽型模具上安装加热装置4；步骤2：将铝蜂窝芯6浸泡在步骤1中的酚醛泡沫树脂中，盖上发泡模具盖板3；其中，铝蜂窝芯6的高度为5mm；步骤3：通过连接环5与发泡模具1进行连接固定后，对发泡模具1进行加热并开始发泡；加热方式为液体加热，温度为50℃；步骤4：发泡完成后，去除多余的泡沫至与蜂窝芯6高度一致，继续加热熟化4小时。实施例8上述实施例1-6酚醛泡沫铝蜂窝产品的制备工艺，包括以下步骤：步骤1：将酚醛泡沫树脂2搅拌均匀后平铺在清理后的发泡模具1的底部；发泡模具1包括由连接钩连接的槽型模具和网格状模具，其中，所述槽型模具上安装加热装置4。步骤2：将铝蜂窝芯6浸泡在步骤1中的酚醛泡沫树脂2中，盖上发泡模具盖板3；铝蜂窝芯6的高度为20mm。步骤3：将步骤2中的发泡模具盖板3通过连接环与发泡模具1进行连接固定后，对发泡模具1进行加热并开始发泡；加热方式为液体加热，温度为100℃。步骤4：发泡完成后，去除多余的泡沫至与蜂窝芯6高度一致，继续加热熟化8小时。实施例1-6经过实施例7得到的酚醛泡沫铝蜂窝产品的压缩强度和屈曲变形强度如表1所示，铝蜂窝型号为0.05/3，密度为60㎏/m3。表1产品压缩强度(mp)屈曲变形强度(mp)实施例12.32.8实施例22.72.8实施例32.23.2实施例42.33.0实施例52.93.1实施例63.03.3实施例1-6经过实施例8得到的酚醛泡沫铝蜂窝产品的压缩强度和屈曲变形强度如表2所示，铝蜂窝型号为0.05/3，密度为60㎏/m3。表2产品压缩强度(mp)屈曲变形强度(mp)实施例12.43.1实施例22.03.3实施例32.62.9实施例42.83.0实施例52.13.3实施例62.52.9传统蜂窝夹层是通过铝箔处理清洗、铝箔涂胶、铝箔的叠合固化、夹芯的拉伸成型加工和蒙皮几个步骤组成的，而蒙皮与蜂窝芯的组合主要依靠粘接而成，粘接面积小，容易造成蒙皮剥离或者蒙皮损坏等现象；其压缩强度只能达到2mp，屈曲变形强度只能达到2.5mp。本发明的酚醛泡沫铝蜂窝产品与传统蜂窝夹层结构材料相比，材料的压缩强度提高了10％-30％，屈曲变形强度提高了20％左右。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12