層壓成型裝置及其製備熱固性高分子基複合材料的方法
2023-10-08 23:38:24 1
層壓成型裝置及其製備熱固性高分子基複合材料的方法
【專利摘要】本發明公開了一種層壓成型裝置及其製備熱固性高分子基複合材料的方法，層壓成型裝置包括下模板；上模板，所述的上模板和下模板之間用緊固件連接；下模板上設置有可調節高度的行程止塊；還包括用於隔離相鄰待層壓成型產品的隔板；所述的方法包括預浸料的製備、裝模、模壓、固化和脫模。本發明提供的層壓成型裝置結構簡單、可以在不使用機械的條件下實現不同尺寸平板材料的成型，減少了製作大型的成型機械；同時根據成型材料的密度和厚度要求可以通過調節緊固件達到要求；層壓成型裝置設置有多個隔板，一次性可成型多件產品；製備方法流程簡單，原料為市面上的普通熱固性樹脂，原料易得。
【專利說明】層壓成型裝置及其製備熱固性高分子基複合材料的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於高分子複合材料製備領域，涉及一種層壓成型裝置及採用此層壓成型裝置製備熱固性高分子基複合材料的方法。
【背景技術】
[0002]層壓成型工藝，是把一定層數的浸膠布(紙)疊在一起置於兩塊不鏽鋼模板之間，送入多層液壓機，在一定的溫度和壓力下壓製成板材的工藝。層壓成型工藝屬於幹法、壓力成型範疇，是複合材料的一種主要成型工藝。該工藝生產的製品包括各種絕緣材料板、人造木板、塑料貼面板、覆銅箔層壓板等。層壓成型工藝特點是製品表面光潔、質量較好且穩定及生產效率較高。缺點是只能生產板材，且產品的尺寸大小受設備的限制。
[0003]用於層壓成型的膠布是用增強材料浸潰適量液態樹脂、烘乾製得。根據不同性能要求的製品，增強材料可以是紙、棉布、玻璃纖維布、碳纖維布等，樹脂液可以是酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、有機矽樹脂等各種熱固性樹脂。制好待用的膠布進入層壓成型，其步驟是:裝料一進模一熱壓一冷卻一脫模一加工一熱處理。裝料是將按生產產品要求的膠布按一定順序疊合、鋪設在鋼板或鐵板之間的過程，進模是將裝好的板料組合逐格(或整體)推入多層壓機的加熱板間待升溫加壓的過程，熱壓是按一定溫度-壓力-時間要求控制壓機使材料受壓熱固化成型的過程，之後經過冷卻、脫模、加工、熱處理即得成品板材。
[0004]傳統層壓方法由於使用液壓機，材料成型尺寸及效率受到壓機的限制，同時固定投資大。如何能省去壓機使材料成型，就能實現減小板材生產固定投資、降低成本的目的，特別是對於小批量板材生產更具優勢。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種結構簡單、操作方便的層壓成型裝置，並提供了採用此層壓成型裝置製備熱固性高分子基複合材料的方法。
[0006]為了達到上述的技術效果，本發明採取以下技術方案:
[0007]—種層壓成型裝置，包括:下模板；上模板，所述的上模板和下模板之間用緊固件連接；下模板上設置有可調節高度的行程止塊；還包括用於隔離相鄰待層壓成型產品的隔板。
[0008]利用上述的層壓成型裝置製備熱固性高分子基複合材料的方法，包括以下步驟:
[0009]A、預浸料的製備:將增強材料浸潰於熱固性樹脂中，擠出多餘的樹脂，製成預浸料；
[0010]B、裝模:在上、下模板內表面和隔板表面塗刷脫模劑並晾乾或烘乾，將預浸料置於層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預浸料用隔板隔開；
[0011]C、模壓:根據預浸料成型後的厚度和密度，調節行程止塊的高度，使用層壓成型裝置的緊固件使上模板、下模板受力緊固；[0012]D、固化:將壓膜後的預浸料置於樹脂液的固化溫度下進行固化成型；
[0013]E、脫模:退去緊固件，拆開上模板和隔板即得到成型板材。
[0014]在上述的方法中，所述的增強材料為纖維、纖維編織物、紙張或棉布。
[0015]在上述的方法中，所述的熱固性樹脂為熱固性酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹月旨、糠酮樹脂中一種。
[0016]本發明與現有技術相比，具有以下的有益效果:
[0017](I)本發明提供的層壓成型裝置結構簡單、可以在不使用機械的條件下實現不同尺寸平板材料的成型，減少了大型的成型機械；同時根據成型材料的密度和厚度要求可以通過調節緊固件達到要求；層壓成型裝置設置有多個隔板，一次性可成型多件產品。
[0018](2)本發明製備高分子基複合材料的工藝流程簡單；原料為市面上的普通熱固性樹脂，原料易得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明層壓成型裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合本發明的附圖和實施例對本發明作進一步的闡述和說明，以使得本發明的技術方案、技術效果更加的清楚明白。
[0021]圖1示出了本發明層壓成型裝置的結構示意圖，從圖中可以看出，層壓成型裝置包括下模板I ;上模板3，上模板3與下模板I之間用緊固件6連接，上模板3與下模板I之間的距離根據緊固件6的連接調節；下模板I上設置有高度可調節的行程止塊5 ;層壓成型裝置還包括用於隔離相鄰待層壓成型產品2的隔板4。根據本發明的實施例，所述的緊固件6可以為螺釘與螺母組件。為了讓成型產品上表面具有圖案，下模板1、上模板3和/或隔板4相應的表面上設置有相應的圖案。
[0022]採用上述的層壓成型裝置製備熱固性高分子基複合材料的具體實施例如下:
[0023]實施例1:
[0024]採用本發明的層壓成型裝置和工藝製備酚醛樹脂粘接陶瓷纖維板，原料為市售的水溶性熱固性酚醛樹脂和矽酸鋁纖維毯，具體步驟如下:
[0025]步驟一:預浸料的製備:將水溶性熱固性酚醛樹脂與水按照質量比為1:1的比例稀釋製備成水溶性熱固性酚醛樹脂液，將矽酸鋁纖維毯按照板材生產要求大小切割，將切割好的一定尺寸的矽酸鋁纖維毯在稀釋的水溶性熱固性酚醛樹脂液中浸透後，擠壓除去多餘的料液，通過晾置或加熱去除水後即製得預浸料。
[0026]步驟二:裝模:在上、下模板內表面和隔板表面塗刷脫模劑並晾乾或烘乾，將預浸料置於層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預浸料用隔板隔開。
[0027]步驟三:模壓:根據預浸料壓製成型後的厚度和密度要求，調整行程止塊的高度，然後通過緊固件將上模板、下模板相向位移至上模板接觸到行程止塊。
[0028]步驟四:固化:壓膜後的預浸料置於145°C下加熱固化2小時。
[0029]步驟五:脫模:將加熱固化後的預浸料降溫至50°C以下，然後退去緊固件，拆開上模板和隔板，即得到酚醛樹脂粘接陶瓷纖維板。[0030]本法製備的酚醛樹脂粘接陶瓷纖維板為4A級防火材料，並且耐酸、耐鹼、耐鹽、耐候為很好的防火材料。
[0031]實施例2:
[0032]採用本發明的層壓成型裝置和工藝製備酚醛樹脂/玻璃纖維板，原料為市售的水溶熱熱固性酚醛樹脂和玻璃纖維氈。具體的操作步驟同實施例1。
[0033]實施例3:
[0034]採用本發明的層壓成型裝置和工藝製備糠酮樹脂粘接玻璃陶瓷纖維板，原料為市售的糠酮樹脂、玻璃纖維氈、磷酸，具體步驟如下:
[0035]步驟一:預浸料的製備:向糠酮樹脂中加入其重量4%?5%的磷酸作為固化催化齊U，攪拌使其混合均勻，將玻璃纖維氈按照板材生產要求大小切割，將切割好的一定尺寸的玻璃纖維氈在加入了固化催化劑的糠酮樹脂液中浸透，擠壓除去多餘的料液，即製得預浸料。
[0036]步驟二:裝模:在上、下模板內表面和隔板表面塗刷脫模劑並晾乾或烘乾，將預浸料置於層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預浸料用隔板隔開。
[0037]步驟三:模壓:根據預浸料壓製成型後的厚度和密度要求，調整行程止塊的高度，然後通過緊固件將上模板、下模板相向位移至上模板接觸到行程止塊。
[0038]步驟四:固化:壓膜後的預浸料置於100°C下加熱固化2小時。
[0039]步驟五:脫模:將加熱固化後的預浸料降溫至50°C以下，然後退去緊固件，拆開上模板和隔板，即得到糠酮樹脂粘接玻璃纖維板。
[0040]實施例4:
[0041]採用本發明的層壓成型裝置和工藝製備玻璃纖維增強不飽和樹脂板材，其具體步驟如下:
[0042]步驟一:預浸料的製備:選取市售模塑型不飽和聚酯樹脂，加入樹脂重量2%的促進劑(環烷酸鈷)和0.5%引發劑(過氧化苯甲醯/過氧化甲乙酮)配成樹脂預混液，可根據要製備材料性能要求，在樹脂預混液中選擇性地加入填料、顏料及其它助劑配成預混料，將玻璃纖維氈按照板材生產要求大小切割，將切割好的一定尺寸的玻璃纖維氈在預混料中浸透，擠壓除去多餘的料液，即製得預浸料。
[0043]步驟二、步驟三、步驟四同實施例3。
[0044]儘管這裡參照本發明的解釋性實施例對本發明進行了描述，上述實施例僅為本發明較佳的實施方式，本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則範圍和精神之內。
【權利要求】
1.一種層壓成型裝置，其特徵在於包括:下模板(I);上模板(3)，所述的上模板(3)和下模板(I)之間用緊固件(6)連接；下模板(I)上設置有可調節高度的行程止塊(5);還包括用於隔離相鄰待層壓成型產品(2)的隔板(4)。
2.利用權利要求書I所述的層壓成型裝置製備熱固性高分子基複合材料的方法，其特徵在於包括以下步驟: A、預浸料的製備:將增強材料浸潰於熱固性樹脂中，擠出多餘的樹脂製成預浸料； B、裝模:在上、下模板內表面和隔板表面塗刷脫模劑並晾乾或烘乾，將預浸料置於層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預浸料用隔板隔開； C、模壓:根據預浸料成型後的厚度和密度，調節行程止塊的高度，使用層壓成型裝置的緊固件使上模板、下模板受力緊固； D、固化:將模壓後的預浸料置於樹脂液的固化溫度下進行固化成型； E、脫模:退去緊固件，拆開上模板和隔板即得到成型板材。
3.根據權利要求2所述的製備熱固性高分子基複合材料的方法，其特徵在於所述的增強材料為纖維、纖維氈、纖維編織物、紙張或棉布。
4.根據權利要求2所述的製備熱固性高分子基複合材料的方法，其特徵在於所述的熱固性樹脂為熱固性酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、糠酮樹脂中的一種。
【文檔編號】B32B38/08GK103568447SQ201310415116
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】唐文龍, 田春蓉, 賈曉蓉 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所