一种隔热垫的制备方法及用该方法制得的隔热垫的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料领域，具体涉及一种隔热垫的制备方法及用该方法制得的隔 热垫。
【背景技术】
[0002] 隔热垫作为一种高温环境下的保护装置，具有非常广泛的使用用途，如航天领域， 在制造航天飞机时，必须要考虑在高速飞行时，航天飞机所需要经受极为恶劣的环境。同 时，在航天飞机进入预定轨道的起飞过程和返回地面的回收过程中，由于空气阻力的作用， 高速飞行的航天飞机表面会产生摩擦热，使飞行器表面温度升高，如没有较好的隔热系统， 高温会经过蒙皮、骨架传入飞行器内部，导致飞行器内部产生温度上升，进而影响仪器、仪 表的运行稳定性，影响飞行安全。为了保证飞行人员安全和机载设备的正常运转，常常需要 对机载仪器、部件和蒙皮采用一定的保温和隔热措施，尽可能地降低航天器内部的温度变 化。此外，隔热系统还有一个功能，就是帮助机舱在极端冷热交替的太空中，保持恒温，也就 是说，防止机舱的热散溢到太空中，也防止高温从机舱外传入。隔热系统覆盖整架航天飞 机，因各部位的隔热要求不同，所以现有技术中是根据不同部位与需求，使用数种不同的隔 热材料。隔热垫还可以应用于金属冶炼、加工或合金材料加工待高温环境下的研究和生产 领域。现有技术中，隔热时多采用聚四氟乙烯板进行隔热，但聚四氟乙烯板密度大、成本高， 力学性能相对较差，强度不能满足要求，更重要的是聚四氟乙烯板不能加工成为曲面，所以 其应用场合严重受限。现有技术中曲面形状下的隔热还可采用树脂加纤维的复合材料加压 后制成隔热垫，但这类隔热垫的隔热性能差，不能满足隔热要求。
【发明内容】
[0003] 为解决现有技术中隔热性能差、力学性能不好的技术问题，本发明提供了一种制 备成本低度、力学性能满足需要、且可加工成为曲面的隔热垫的制备方法及用该方法制得 的隔热垫。
[0004] 一种隔热垫的制备方法，包括如下步骤：
[0005] a.调配隔热胶粘剂：在改性树脂中加入改性树脂质量10?30%的纳米二氧化硅 气容胶粉末，混合均勻；
[0006] b.刷涂隔热胶粘剂制造毛料：将陶瓷纤维或玻璃纤维织物作为承载体，在每片承 载体上分多次刷涂步骤a中调配的隔热胶粘剂，每次刷涂工序之间晾置20?60分钟，隔热 胶粘剂的控制用量在500?900g/m2,涂完之后，晾置300?360min后，作为毛料备用；
[0007] c.毛料铺叠：将经步骤b处理好的多层刷涂了隔热胶粘剂的毛料进行铺叠；
[0008] d.模压成型：将步骤c中的毛料放在热压机上，于150?180°C的温度下预热20? 40min后，加压0? 80?1. 2MPa压力，保压固化30?90min后，降温至75?85°C，泄压，然 后在170?210°C的烘箱中后处理160?200min，冷却至室温取出。
[0009] 上述步骤a中的改性树脂选用酚醛改性树脂。
[0010] 步骤a中的改性树脂也可选用有机硅改性树脂。
[0011] 为使制得的隔热垫具有更好的防热辐射的效果，所述的步骤a中的隔热胶粘剂原 料中还包括改性树脂质量2?3%的二氧化钛。
[0012] 兼顾经济与技术效果，所述的步骤b中隔热胶粘剂的控制用量在600?700g/m2 时，所制得的隔热垫的性价比最高。
[0013] 在所述的步骤d模压成型中，优选热压机于170?180°C的温度下预热30min后， 加压0. 80?1. 2MPa压力，保压固化60min后，降温至75?85°C，泄压，然后在180?200°C的烘箱中后处理180min，冷却至室温取出。
[0014] 一种用上述隔热垫制备方法制得的隔热垫，其特征在于：以陶瓷纤维或玻璃纤维 织物作为承载体、在每片承载体上分多次刷涂胶粘剂，作为毛料，所述的胶粘剂是改性树脂 中加入改性树脂质量10?30%的纳米二氧化硅气容胶粉末混合均匀，胶粘剂的控制用量在 500?900g/m2 ;隔热垫是多层毛料铺叠后经模压成型的。
[0015] 本发明充分利用了改性树脂、纳米二氧化硅气容胶粉末的隔热特性，利用陶瓷纤 维或玻璃纤维织物的强度和韧性，进行模压加工后制成的隔热垫具有较好的隔热特性，同 时还可为隔热体系提供良好的弯曲强度、拉伸强度与压缩强度，且制备隔热垫的方法操作 简单，制得的隔热垫的性能好、成本低，填补了国内隔热领域的研发空白，可广泛应用于高 温环境的隔热体系，具有较高的市场推广和应用价值。
【具体实施方式】
[0016] 在本发明所公开的制备方法中，不同的隔热胶粘剂成分对各项指标的影响是最大 的，为此，本发明对采用上述隔热垫制备方法制得的不同隔热胶粘剂成分时制得的隔热垫 进行各技术指标的试验，得到试验数据如下：
[0017] 试验测量的技术指标分别为：密度、弯曲强度、拉伸强度、导热系数。
[0018] 试验方法：按相应技术指标的国标标准规定进行试验
[0019] 隔热胶粘剂成分与隔热垫的技术指标的试验数据表
[0020]
【主权项】
1. 一种隔热垫的制备方法，包括如下步骤： a. 调配隔热胶粘剂：在改性树脂中加入改性树脂质量10?30%的纳米二氧化硅气容 胶粉末，混合均匀； b. 刷涂隔热胶粘剂制造毛料：将陶瓷纤维或玻璃纤维织物作为承载体，在每片承载体 上分多次刷涂步骤a中调配的隔热胶粘剂，每次刷涂工序之间晾置20?60分钟，隔热胶粘 剂的控制用量在500?900g/m 2,涂完之后，晾置300?360min后，作为毛料备用； c. 毛料铺叠：将经步骤b处理好的多层刷涂了隔热胶粘剂的毛料进行铺叠； d. 模压成型：将步骤c中的毛料放在热压机上，于150?180°C的温度下预热20? 40min后，加压0· 80?L 2MPa压力，保压固化30?90min后，降温至75?85°C，泄压，然 后在170?210°C的烘箱中后处理160?200min，冷却至室温取出。
2. 根据权利要求1所述的一种隔热垫的制备方法，其特征在于：步骤a中的改性树脂 选用酚醛改性树脂。
3. 根据权利要求1所述的一种隔热垫的制备方法，其特征在于：步骤a中的改性树脂 也可选用有机硅改性树脂。
4. 根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的一种隔热垫的制备方法，其特征在于：所 述的步骤a中的隔热胶粘剂原料中还包括改性树脂质量2?3%的二氧化钛。
5. 根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的一种隔热垫的制备方法，其特征在于：所 述的步骤b中隔热胶粘剂的控制用量在600?700g/m2时，所制得的隔热垫的性价比最高。
6. 根据权利要求1、2、3任一权利要求所述的一种隔热垫的制备方法，其特征在于：热 压机于170?180°C的温度下预热30min后，加压0. 80?I. 2MPa压力，保压固化60min后， 降温至75?85°C，泄压，然后在180?200°C的烘箱中后处理180min，冷却至室温取出。
7. 用权利要求1、2、3任一权利要求中所述的隔热垫的制备方法制得的隔热垫，其特征 在于：以陶瓷纤维或玻璃纤维织物作为承载体、在每片承载体上分多次刷涂胶粘剂，作为毛 料，所述的胶粘剂是改性树脂中加入改性树脂质量10?30%的纳米二氧化硅气容胶粉末混 合均匀，胶粘剂的控制用量在500?900g/m2 ;隔热垫是多层毛料铺叠后经模压成型的。
【专利摘要】一种隔热垫的制备方法涉及复合材料领域，包括如下步骤：a.调配隔热胶粘剂；b.刷涂隔热胶粘剂制造毛料；c.毛料铺叠；d.模压成型。利用上述方法制得的隔热垫，以陶瓷纤维或玻璃纤维织物作为承载体、在每片承载体上分多次刷涂胶粘剂，作为毛料，所述的胶粘剂是改性树脂中加入改性树脂质量10～30%的纳米二氧化硅气容胶粉末混合均匀，胶粘剂的控制用量在500～900g/m2；隔热垫是多层毛料铺叠后经模压成型的。本发明生产的隔热垫具有较好的隔热特性，同时还可为隔热体系提供良好的弯曲强度、拉伸强度与压缩强度，且制备方法操作简单，隔热垫的性能好、成本低，填补了国内隔热领域的研发空白，可广泛应用于高温环境的隔热体系。
【IPC分类】B32B37-06, C09J11-04, B32B37-12, C09J183-04, B32B37-10, B32B18-00, C09J161-14, B32B17-02
【公开号】CN104553225
【申请号】CN201310467231
【发明人】关永安, 王焱, 廖尔清, 袁继军, 叶贵星, 韩宗辉, 崔伟涛, 刘葵
【申请人】中航贵州飞机有限责任公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月9日