复合蜂窝夹芯板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合蜂窝夹芯板及其制备方法。该复合蜂窝夹芯板包括铝蜂窝夹芯和复合在所述铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上的环氧树脂增强材料面层，所述环氧树脂增强材料面层为热熔型环氧树脂预浸料的固化产物，所述热熔型环氧树脂预浸料包括增强材料和环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、潜伏性的固化剂、促进剂、偶联剂以及任选的增韧剂和任选的填料，所述偶联剂中含有含氨基的硅烷偶联剂。本发明专利技术所提供的这种复合蜂窝夹芯板，避免了额外的溶剂型胶黏剂的使用，进而友好了环境，同时提高铝蜂窝夹芯和环氧树脂增强材料面层之间的粘结强度，使得复合蜂窝夹芯板不易脱层。

Composite honeycomb sandwich panel and preparation method thereof

The invention discloses a composite honeycomb sandwich panel and a preparation method thereof. The composite honeycomb sandwich panel including aluminum honeycomb sandwich composite and aluminum honeycomb sandwich on the one side or both sides of the surface of the epoxy resin reinforced material layer, the epoxy resin reinforced material surface layer of hot-melt prepreg epoxy resin cured product material, the hot melt type epoxy resin prepreg includes a reinforcing material and epoxy resin composition, the epoxy resin composition containing an epoxy resin, latent curing agent and accelerating agent, coupling agent and optionally toughening agent and optionally fillers, containing a silane coupling agent containing the amino silane coupling agent. This kind of composite honeycomb sandwich plate provided by the invention avoids the use of additional solvent adhesives, and friendly environment, and improve the bonding strength between the material surface layer of aluminum honeycomb sandwich and reinforced epoxy resin, the composite honeycomb sandwich plate is not easy to delamination.

【技术实现步骤摘要】
复合蜂窝夹芯板及其制备方法
本专利技术涉及具有夹芯结构的复合材料，具体地，涉及一种复合蜂窝夹芯板及其制备方法。
技术介绍
蜂窝夹芯板是目前广泛应用的夹芯板，具有质量轻、比强度和比刚度高的结构特性和隔音隔热等功能特性，已被大量应用于航空航天、船舶、高速列车、风机叶片、土木建筑等工程领域。蜂窝夹芯板由中间的厚夹芯部分(蜂窝夹芯板)和位于上下表面的薄面层(金属板材或树脂复合材料板)构成。其中内外面层主要承受夹芯板的大部分弯矩，而中间蜂窝夹芯部分主要承受剪力，同时保证内外面层的可靠连接。通常加工制作时，首先将面层和夹芯部分分别加工成型，然后采用直接胶接法进行复合。然而，现有的胶黏剂通常为溶剂型胶粘剂，并不环保；而且胶黏剂的粘接强度不高，面层(铝板或树脂复合材料板)与夹芯材料之间容易脱层。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合蜂窝夹芯板及其制备方法，以在友好环境的同时，改善铝蜂窝夹芯与环氧树脂增强材料面层之间粘结强度。为了实现上述目的，在本专利技术中提供了一种复合蜂窝夹芯板，该复合蜂窝夹芯板包括铝蜂窝夹芯和复合在所述铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上的环氧树脂增强材料面层，所述环氧树脂增强材料面层为热熔型环氧树脂预浸料的固化产物，所述热熔型环氧树脂预浸料包括增强材料和环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、潜伏性的固化剂、促进剂、偶联剂以及任选的增韧剂和任选的填料，所述偶联剂中含有含氨基的硅烷偶联剂。同时，在本专利技术中还提供了一种上述复合蜂窝夹芯板的制备方法，该复合蜂窝夹芯板的制备方法包括以下步骤：S1、制备热熔型环氧树脂预浸料，所述热熔型环氧树脂预浸料中包括增强材料和环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物中包括环氧树脂、潜伏性的固化剂、促进剂、偶联剂以及任选的增韧剂和任选的填料；S2、将所述环氧树脂预浸料在铝蜂窝夹芯的一侧或两侧层叠设置，得到层叠板材，并热压处理所述层叠板材，得到所述复合蜂窝夹芯板。本专利技术所提供的复合蜂窝夹芯板，通过将热熔型环氧树脂预浸料固化，使其复合在铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上形成环氧树脂增强材料面层，避免了额外的溶剂型胶黏剂的使用，进而友好了环境，同时通过在热熔型环氧树脂预浸料所含有的树脂组合物中添加含有氨基的硅烷偶联，使得环氧树脂预浸料在固化过程中能够与铝蜂窝夹芯形成较为稳固的连接结构，进而提高铝蜂窝夹芯和环氧树脂增强材料面层之间的粘结强度，进而使得复合蜂窝夹芯板不易脱层。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。针对于
技术介绍
部分所提出的“因额外使用的水溶性胶黏剂的粘接强度不高，面层(铝板或树脂复合材料板)与夹芯材料之间容易脱层”的技术问题，提出了一种复合蜂窝夹芯板，该复合蜂窝夹芯板包括铝蜂窝夹芯和复合在所述铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上的环氧树脂增强材料面层，所述环氧树脂增强材料面层为热熔型环氧树脂预浸料的固化产物，所述热熔型环氧树脂预浸料包括增强材料和环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、潜伏性的固化剂、促进剂、偶联剂以及任选的增韧剂和任选的填料，所述偶联剂中含有含氨基的硅烷偶联剂。本专利技术所提供的这种复合蜂窝夹芯板，通过将热熔型环氧树脂预浸料固化，使其复合在铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上形成环氧树脂增强材料面层，避免了额外的溶剂型胶黏剂的使用，进而友好了环境，同时通过在热熔型环氧树脂预浸料所含有的树脂组合物中添加含有氨基的硅烷偶联，使得环氧树脂预浸料在固化过程中能够与铝蜂窝夹芯形成较为稳固的连接结构，进而提高铝蜂窝夹芯和环氧树脂增强材料面层之间的粘结强度，进而使得复合蜂窝夹芯板不易脱层。在本专利技术中可以使用的偶联剂包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷(H2N(CH2)3Si(OC2H5)3，例如商品A-1100、KH-550)、γ-氨丙基三甲氧基硅烷(H2N(CH2)3Si(OCH3)3，例如商品A-1110)、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3，例如商品A-1120、KBM-603)、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3，例如商品KBM-602)、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷(NH2(CH2)2NH(CH2)3Si(OC2H5)3，例如商品KH-791)、N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷(例如商购自Gelest公司的SIA0592.6)、N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(例如商购自Gelest公司的SIB0956.0)、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(例如商购自Gelest公司的SIA0400.0)、双[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺和N-3-[氨基异丙基(聚氧异丙基)]氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。根据本专利技术的复合蜂窝夹芯板，只要所采用的偶联剂中含有含氨基的硅烷偶联剂，就能够在一定程度上实现本专利技术的目的。然而为了进一步优化铝蜂窝夹芯和环氧树脂增强材料面层之间的粘结强度，在本专利技术中优选所述含氨基的硅烷偶联剂为至少含两个氨基的硅烷偶联剂。优选地含两个氨基的硅烷偶联剂包括但不限于N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷(例如商购自Gelest公司的SIA0592.6)、N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(例如商购自Gelest公司的SIB0956.0)、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(例如商购自Gelest公司的SIA0400.0)、双[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺和N-3-[氨基异丙基(聚氧异丙基)]氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。除了前述提及的商品外，可以使用的商品还包括商购自迈图公司的Y-11763，道康宁的Z-6137、Gleast公司的SIA0592.6、SIT8398.0等。根据本专利技术的复合蜂窝夹芯板，其中环氧树脂组合物中偶联剂在含有含氨基的硅烷偶联剂的同时，还含有含环氧基的硅烷偶联剂。含氨基的硅烷偶联剂和含环氧基的硅烷偶联剂的协同使用，有利于进一步优化铝蜂窝夹芯和环氧树脂增强材料面层之间的粘结强度，更为优选地，所述含环氧基硅的烷偶联剂与所述含氨基的硅烷偶联剂的重量比为0.5-2:1。在本专利技术中可以使用的含环氧基的硅烷偶联剂选自2-(3,4-环氧环己烷)乙基三乙氧基硅烷(商购自迈图公司的A-1861)、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧基丙基)三乙氧基硅烷(商购自优越昌浩公司的KH560)、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷(商购自Gelest公司的SIG5836.0)和3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种除了前述提及的商品外，可以使用的商品还包括商购自迈图公司的A-187和A-186，道康宁公司的Z-6041、6042等。更为优选地所述含环氧基的硅烷偶联剂优选为含两个环氧基的硅烷偶联剂。根据本专利技术的复合蜂窝夹芯板，其中环氧树脂组合物中偶联剂在含有含氨基的硅烷偶联剂，或者同时含有含氨基的硅烷偶联剂和含环氧基的硅烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合蜂窝夹芯板，其特征在于，所述复合蜂窝夹芯板包括铝蜂窝夹芯和复合在所述铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上的环氧树脂增强材料面层，所述环氧树脂增强材料面层为热熔型环氧树脂预浸料的固化产物，所述热熔型环氧树脂预浸料包括增强材料和环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、潜伏性的固化剂、促进剂、偶联剂以及任选的增韧剂和任选的填料，所述偶联剂中含有含氨基的硅烷偶联剂。

【技术特征摘要】
1.一种复合蜂窝夹芯板，其特征在于，所述复合蜂窝夹芯板包括铝蜂窝夹芯和复合在所述铝蜂窝夹芯的一侧或两侧表面上的环氧树脂增强材料面层，所述环氧树脂增强材料面层为热熔型环氧树脂预浸料的固化产物，所述热熔型环氧树脂预浸料包括增强材料和环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物含有环氧树脂、潜伏性的固化剂、促进剂、偶联剂以及任选的增韧剂和任选的填料，所述偶联剂中含有含氨基的硅烷偶联剂。2.根据权利要求1所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述含氨基的硅烷偶联剂为至少含两个氨基的硅烷偶联剂，优选地，所述含氨基的硅烷偶联剂选自N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷、N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、双[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺和N-3-[氨基异丙基(聚氧异丙基)]氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述偶联剂还含有含环氧基的硅烷偶联剂，优选地，所述含环氧基的烷偶联剂与所述含氨基的硅烷偶联剂的重量比为0.5-2:1。4.根据权利要求3所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述含环氧基的硅烷偶联剂优选为含两个环氧基的硅烷偶联剂，优选地，所述含环氧基的硅烷偶联剂选自2-(3,4-环氧环己烷)乙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述偶联剂中还含有偶联助剂，所述偶联助剂选自(C2H5O)3Si-CH2CH2-Si-(C2H5O)3、(C2H5O)3Si-CH2RCH2-Si-(C2H5O)3和(CH3O)3Si-CH2RCH2-Si-(CH3O)3中的一种或多种，其中R选自NH、CH2、CHOH、-CH(O)CH-、-COO-和CHCOOH中的一种或多种的组合；优选地，所述偶联助剂与所述含氨基的硅烷偶联剂的重量比为0.1-0.5:1。6.根据权利要求1所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述环氧树脂增强材料面层是通过将环氧树脂预浸料层压复合在铝蜂窝夹芯板的表面上形成。7.根据权利要求1所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述热熔型环氧树脂预浸料是通过将环氧树脂组合物热熔后浸渍到增强材料中形成。8.根据权利要求1所述的复合蜂窝夹芯板，其中，以所述环氧树脂组合物100重量％为基准，所述环氧树脂组合物含有35-90重量％的环氧树脂、3-8重量％的潜伏性固化剂、0.3-3重量％的硅烷偶联剂、3-15重量％的增韧剂、0.5-5重量％促进剂、以及0-60重量％的填料。9.根据权利要求8所述的复合蜂窝夹芯板，其中，所述填料中含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：周维，孙永亮，唐富兰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44