一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝及其制备方法技术

技术编号:12984750 阅读:88 留言:0更新日期:2016-03-04 11:09
本发明专利技术提供了一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝,由聚酰亚胺蜂纸窝芯以及填充在蜂窝孔洞中的聚酰亚胺泡沫组成。现有技术相比,本发明专利技术制备的聚酰亚胺泡沫蜂窝,蜂窝芯材质采用聚酰亚胺纸,发泡材料也采用聚酰亚胺,将聚酰亚胺泡沫前驱体填充在聚酰亚胺纸蜂窝芯中形成全聚酰亚胺结构,充分发挥了聚酰亚胺的优势性能。本发明专利技术采用聚酰亚胺泡沫前驱体在蜂窝孔洞中原地发泡,调节特定的尺寸关系和质量比例,与蜂窝结合良好,有效的保持了蜂窝芯的刚性、平整度及强度,使得整体材料泡沫蜂窝质轻、抗压性能突出,并且在不提高材料整体密度的情况下,提高材料的强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纸浆模塑工艺
,尤其涉及。
技术介绍
近年来纸浆模塑制品逐渐取代了塑料模塑制品及泡沫模塑制品。纸浆模塑是一种立体造纸技术,传统意义上的纸浆模塑是以废纸为原料,然后根据不同的用途,在模塑机上由特殊的模具塑造成各种形状的模型制品,用来作为食品、精密器件、玻璃、陶瓷制品、工艺品等的包装衬垫,从而起到一定的缓冲保护性能。目前我国生产的纸浆模塑制品多集中作为餐具及包装材料,而且纸浆原料多为废纸、废弃的木材及植物纤维等,所以生产出的产品也一直处于低端状态,附加值较低。随着全球经济的高速发展,传统意义上的纸浆原料在性能上已经不能满足各行业多样性的需求,因而各种纸基材料应运而生,所谓纸基材料通常是指以非天然植物纤维(人造纤维,如碳纤维或芳纶纤维等)为基础骨架材料,采用造纸的方式生产和工艺成型的多功能材料,如广泛使用的绝缘纸、耐热纸和防火纸等。在众多纸基材料中,芳纶纸是应用较为广泛的纸基材料,由于芳纶纤维所具有的高强度、高模量、耐酸耐碱和重量轻等性能,芳纶纸大量使用在航空、航天、船舶等国防领域,占有举足轻重地位;同时也是机电、电子、通讯等民用领域中的重要材料。芳纶纸经常被制作成内雷达罩、次受力结构部件、绝缘隔热等多种结构形态。在多领域常用的结构形态中,由于蜂窝结构在力学结构上优良特性,在受力、隔热和隔音等领域已被广泛应用,因而将纸基材料与蜂窝结构相结合,成为了领域内研究人员广泛关注的课题。蜂窝芯是根据自然界蜂巢结构原理制作的,它是采用高强芯通过粘接、拉伸等工艺,连接成无数个空心立体正六边形的结构,形成一个整体受力件。常用的蜂窝芯材有铝蜂窝芯及芳纶纸蜂窝芯。铝蜂窝芯的价格较低、使用温度较高,但由于铝的密度较高,不能作为透波材料,主要用于对重量不敏感的建筑领域。而纸基蜂窝芯通常以芳纶纸制备而成,但芳纶纸的最高使用温度不能超过200°C。另外,由于芳纶本身含有酰胺基团,极性强,易吸水,经过浸胶,固化制成芳纶纸蜂窝后,裸露在外的芳纶纸仍然具有极强的吸水性。这样在极端的天气中,芳纶纸蜂窝芯的使用寿命会有所降低。因而,如何找到一种具有更好的耐高温和力学性能的纸基蜂窝材料,一直是行业内各生产厂家关注的焦点之一。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术要解决的技术问题在于提供,本专利技术提供的聚酰亚胺泡沫蜂窝,即一种改进的聚酰亚胺纸蜂窝芯,不仅具有聚酰亚胺纸蜂窝芯的优良特性,而且这种聚酰亚胺泡沫蜂窝具有更好的耐高温和力学性能,还具有隔音、防火和保温效果。本专利技术提供了一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝,其特征在于,由聚酰亚胺蜂纸窝芯以及填充在蜂窝孔洞中的聚酰亚胺泡沫组成。优选的,所述聚酰亚胺蜂窝芯的材质为聚酰亚胺纸。优选的,所述的蜂窝芯为正六边形蜂窝芯、多边形蜂窝芯、波纹形蜂窝芯和圆形管式蜂窝芯中的一种或多种。 优选的,所述聚酰亚胺泡沫由聚酰亚胺泡沫前驱体在所述蜂窝孔洞中原位发泡后得到。优选的,所述聚酰亚胺泡沫的外形尺寸小于等于蜂窝孔洞的内腔尺寸。本专利技术提供了一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:A)将聚酰亚胺纸经过处理后,得到聚酰亚胺纸蜂窝芯;B)将聚酰亚胺泡沫前驱体加入上述步骤A)得到的聚酰亚胺纸蜂窝芯的蜂窝孔洞中,加热发泡后得到聚酰亚胺泡沫蜂窝。优选的,所述处理包括,涂胶、热压、拉伸、浸胶、定型和切片步骤。优选的,所述加热的温度为100?400°C。优选的,所述聚酰亚胺泡沫前驱体由芳香族二酐、芳香族二胺和封端剂制备得到。优选的,所述聚酰亚胺前驱体的质量占所述聚酰亚胺纸蜂窝芯的质量的百分比为8%?85%。本专利技术提供了一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝,由聚酰亚胺纸蜂窝芯以及填充在蜂窝孔洞中的聚酰亚胺泡沫组成;以及一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝的制备方法,包括以下步骤,首先将聚酰亚胺纸经过模塑处理后,得到聚酰亚胺纸蜂窝芯;然后将聚酰亚胺泡沫前驱体加入上述步骤得到的聚酰亚胺纸蜂窝芯的蜂窝孔洞中,加热发泡后得到聚酰亚胺泡沫蜂窝。与现有技术相比,本专利技术制备的全聚酰亚胺泡沫蜂窝,蜂窝芯材质采用聚酰亚胺纸,发泡材料也采用聚酰亚胺,将聚酰亚胺泡沫前驱体填充在聚酰亚胺纸蜂窝芯中形成全聚酰亚胺结构,充分发挥了聚酰亚胺的优势性能。本专利技术采用聚酰亚胺泡沫前驱体在蜂窝孔洞中原地发泡,调节特定的尺寸关系和质量比例,与蜂窝结合良好,有效的保持了蜂窝芯的刚性、平整度及强度,使得整体材料泡沫蜂窝质轻、抗压性能突出,并且在不提高材料整体密度的情况下,提高材料的强度。因而,本专利技术提供的全聚酰亚胺泡沫蜂窝不但与聚酰亚胺纸蜂窝芯在阻燃性、保温性以及力学性能等方面相匹配,还具有隔音、防火和保温效果。实验结果表明,本专利技术提供的全聚酰亚胺泡沫蜂窝能在250?300°C下正常使用,压缩强度可以达到2GPa,吸水性仅为2%左右。【附图说明】图1为本专利技术制备全聚酰亚胺泡沫蜂窝的工艺流程概图。【具体实施方式】为了进一步理解本专利技术,下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点,而不是对专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。本专利技术所有原料,对其纯度没有特别限制,本专利技术优选采用分析纯。本专利技术提供了一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝,其特征在于,由聚酰亚胺蜂纸窝芯以及填充在蜂窝孔洞中的聚酰亚胺泡沫组成。所述聚酰亚胺蜂窝芯的材质优选为聚酰亚胺纸;所述的蜂窝芯优选为正六边形蜂窝芯、多边形蜂窝芯、波纹形蜂窝芯和圆形管式蜂窝芯中的一种或多种,更优选为正六边形蜂窝芯、多边形蜂窝芯、波纹形蜂窝芯或圆形管式蜂窝芯,最优选为正六边形蜂窝芯、波纹形蜂窝芯或圆形管式蜂窝芯;本专利技术所述聚酰亚胺泡沫优选由聚酰亚胺泡沫前驱体在所述蜂窝孔洞中原位发泡后得到。本专利技术对所述聚酰亚胺纸蜂窝芯没有特别限制,以本领域技术人员熟知的由聚酰亚胺纸制备的蜂窝芯即可;本专利技术对所述聚酰亚胺泡沫没有特别限制,以本领域技术人员熟知的聚酰亚胺材料经发泡以后得到的聚酰亚胺泡沫即可。本专利技术所述聚酰亚胺泡沫的外形尺寸是指,在单个蜂窝孔洞中聚酰亚胺泡沫的外形尺寸。本专利技术所述蜂窝孔洞的内腔尺寸是指聚酰亚胺纸蜂窝芯中单个蜂窝孔洞的内腔尺寸。本专利技术对所述聚酰亚胺泡沫的外形没有特别限制,以本领域技术人员熟知的发泡外形即可;本专利技术对所述聚酰亚胺泡沫的外形尺寸没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况和产品要求进行适应性调整,本专利技术为保证蜂窝芯的刚性、平整度及强度,所述聚酰亚胺泡沫的外形尺寸优选为小于等于蜂窝孔洞的内腔尺寸,所述聚酰亚胺泡沫的外形尺寸优选为小于磨具的内腔尺寸;本专利技术对上述外形尺寸小于磨具内腔尺寸的具体差值没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况自行调整,本专利技术为提高全聚酰亚胺泡沫蜂窝的性能,所述具体差值优选为3?8mm,更优选为4?7mm,最优选为5?6mm。本专利技术提供的全聚酰亚胺泡沫蜂窝,蜂窝芯材质采用聚酰亚胺纸,发泡材料也采用聚酰亚胺,将聚酰亚胺泡沫填充在聚酰亚胺纸蜂窝芯中形成全聚酰亚胺结构,充分发挥了聚酰亚胺的优势性能。本专利技术通过调节特定的尺寸关系和质量比例,使得泡沫材料与蜂窝结合良好,有效的保持了蜂窝芯的刚性、平整度及强度,使得整体材料泡沫蜂窝质轻、抗压性能突出,并且在不提高材料整体密度本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种全聚酰亚胺泡沫蜂窝,其特征在于,由聚酰亚胺蜂纸窝芯以及填充在蜂窝孔洞中的聚酰亚胺泡沫组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:谭红艳杨诚刘斌付饶于暴韩京成吕晓义
申请(专利权)人:长春高琦聚酰亚胺材料有限公司
类型:发明
国别省市:吉林;22

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