挠性剑杆带层压板及其热压罐成型方法技术

本发明专利技术公开了一种挠性剑杆带层压板及其热压罐成型方法，其挠性剑杆带层压板由多层环氧树脂预浸涤纶布、分别置于相邻两层环氧树脂预浸涤纶布间的多层环氧树脂预浸碳纤维布以及置于最顶层环氧树脂预浸涤纶布上的一层填充聚四氟乙烯单活膜压制而成；而挠性剑杆带层压板的热压罐成型方法包括以下步骤：制备环氧树脂预浸涤纶布、铺叠、装模、模压成型以及脱模。本发明专利技术挠性剑杆带层压板的热压罐成型方法加工步骤简单合理、加工方便且所成型层压板质量高，能有效解决挠性剑杆带层压板翘曲、厚度不均匀、表面发花等质量问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料制品层压成型
，特别是涉及 一种挠性剑杆 带层压板及其热压罐成型方法。
技术介绍
挠性剑杆带是一种层压成型的复合材料制品，是挠性剑杆织机上由传 剑轮驱动、携带剑头完成引纬功能的带状部件，其是挠性剑杆织机的关键 易磨损配件。而挠性剑杆带是由多层环氧树脂预浸渍的增强骨架材料和一 表面耐磨层在一定的温度和压力下压制成型为层压板，成型之后，将该层 压板经切条、铣平面、冲孔、抛光等机械加工工序制造为不同型号的剑杆 带。常用作剑杆带增强骨架材料的有碳纤维布和涤纶纤维布两种，耐磨层为填充聚四氟乙烯单活膜，国内挠性剑杆带层压板的层压成型技术现普遍 釆用液压成型技术，该技术是将多层环氧树脂预浸渍的增强骨架材料和表 面耐磨层预压后，放入液压成型机的模具中，通过模具内的电热管、导热 油或热蒸汽的热作用，并在一定的压力作用下成型为层压板。现有挠性剑杆带层压板液压机成型技术的成型压力大，且成型压力不 均句，因而易造成层压板厚度不均匀，并且其增强材料涤纶布易发生变形，造成树脂挤出过多，从而使层压板发生翘曲等质量问题；另外，液压机成 型技术模具不同位置的温度差异较大，易造成层压板不同位置的反应程度 不一致；最后，层压板内的挥发物不易排出，易造成层压板表面发花，材 料呈脆性。综合以上问题，最终使液压机成型的挠性剑杆带层压板批次质 量不稳定，易发生挠性剑杆带生产废品率高、上机断带等质量问题。热压罐是一种针对聚合物基复合材料成型工艺特点的工艺设备，使用 此设备进行成型工艺的方法叫热压罐法。材料成型时，利用热压罐内同时提供的均句温度和均匀压力而固化，所以可得到表面与内部质量高，形状 复杂，面积巨大的复合材料制件，多应用于在航空与航天
中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种，其加工步骤简单合理、加工方便 且所成型层压板质量高，能有效解决挠性剑杆带层压板翘曲、厚度不均匀、 表面发花等质量问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是 一种挠性剑杆带层压板， 其特征在于由多层环氧树脂预浸涤纶布、分别置于相邻两层环氧树脂预 浸涤纶布间的多层环氧树脂预浸碳纤维布以及置于最顶层环氧树脂预浸 涤纶布上的一层填充聚四氟乙烯单活膜压制而成，所述环氧树脂预浸涤纶 布的含胶量为40%-50%,环氧树脂预浸碳纤维布的含胶量为33 ±3%。一种挠性剑杆带层压板的热压罐成型方法，其特征在于该方法包括以 下步骤(a)制备环氧树脂预浸涤纶布所述环氧树脂预浸涤纶布的制备过 程包括以下步骤步骤一、配制环氧树脂胶液将二氨基二苯基砜和丙酮混合配制成A 组份，并使得二氨基二苯基砜充分溶解于丙酮中；将环氧树脂E-51、环氧 树脂E-44和二氨基二苯基甲烷混合配制成B组份后加热，并将B组份在 8(TC下预反应直至二氨基二苯基甲烷全部熔解后与A组份混合并搅拌均 匀，冷却至室温待用；所述二氨基二苯基砜、丙酮、环氧树脂E-51、环氧 树脂E-44和二氨基二苯基甲烷的重量比为6-10 : 30-36 : 46-52 : 3-8 : 2-6;步骤二、制备环氧树脂预浸涤纶布将普通涤纶布浸渍于步骤一中所 述的环氧树脂胶液后通过上胶机的烘道，制得含胶量为40%-50%的环氧树 脂预浸涤纶布，所述烘道的温度控制在110士2(TC,烘烤时间为3-IO分钟；(b) 铺叠将同一尺寸的多层环氧树脂预浸涤纶布、多层环氧树脂 预浸碳纤维布和一层填充聚四氟乙烯单活膜按顺序铺叠成一预成型物，每 相邻两层环氧树脂预浸涤纶布间铺有一层环氧树脂预浸碳纤维布，填充聚 四氟乙烯单活膜置于最顶层环氧树脂预浸涤纶布上，所述预成型物的尺寸与所需成型挠性剑杆带层压板的尺寸相同；(c) 装模将步骤(a)中所述的预成型物平放至平板模具的内部中央后，整体用真空膜密封后形成一密封袋；所述平板模具由位于所述预成 型物下方的下模板和平压在所述预成型物上方的上模板组成；(d) 模压成型将所述密封袋抽真空后放入热压罐进行加热，并持 续加压直至密封袋内部的预成型物固化成层压板且所加压力为 0. 6-l.OMpa,所述预成型物在热压罐内的固化过程为先在固化温度65 'C条件下固化0. 5-1. 5小时；再在9(TC条件下固化0. 5-1. 5小时；再在 115。C条件下固化0. 5-1. 5小时；最后在145'C条件下固化2-5小时；(e) 脱模待所述热压罐温度降至6(TC以下时，打开热压罐、取出 密封袋并取出密封袋内部的平板模具，将所述层压板脱模后，即完成所述 层压板的成型。步骤(c)中所述预成型物的数量为多个且多个预成型物分别平放在 所述平板模具的内部中央。所述多个预成型物的长度不同。步骤(c)中所述下模板的长度不小于所述上模板的长度，所述上模 板的长度不小于被压制预成型物的长度。所述下模板的长度大于所述上模板的长度，所述上模板的长度与被压 制预成型物的长度相同。步骤(c)中所述的上模板上铺有一层吸胶透气毡，所述吸胶透气毡 上均匀放置有多个真空嘴并将各真空嘴从所述真空膜中穿出，所述真空膜 与上模板和下模板之间分别通过多个橡胶胶条进行粘贴。步骤(c)中所述的上模板和下模板均为厚度不小于3mm的硬质钢板。所述真空嘴按0. 5个/平方米进行放置。步骤(C)中所述的装模之前，先釆用液压成型机对所述预成型物进 行预压。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1、工序步骤简单且可操作性强，釆用热压罐法成型挠性剑杆带层压板，能够将不同长度的预成型件同时进 行成型，因而采用本专利技术能够同批生产不同长度尺寸的层压板，有利于实现客户小批量差异化服务，缩短供货期；而液压成型法受油压传递限制，同批次只可压制相同尺寸的层压板，因而本专利技术相对液压成型法来说具有相当大的优势；2、由于整个成型过程中密封袋内都一直处于真空状态，这就使得预成型物在固化为层压板过程中所释放出的小分子气体以及其各层间 的空气都抽出，因而采用本专利技术成型的层压板孔隙率明显变小，层间粘结强度增大，表面光滑；而现有液压成型法成型过程中，所成型层压板中的挥发 气体不能有效排出，因而最终成型的层压板层间粘结强度低，层间易发生分 层脱粘现象且表面发花，则本专利技术所成型层压板产品相对液压成型法产品来 说具有明显优势；3、采用本专利技术成型剑杆带层压板的过程中，热压罐罐体内 各点的温差为土rc，并且由于热压罐罐体内充满压缩空气，因而密封袋内部各处所受的压力均相同，并且密封袋内部压强最大为l.幅Pa，综上，在温度均匀、压力较小且压力均勾的工艺条件下，最终成型的层压板平整，厚度均匀且各处的厚度差为土O. 05mm;而液压成型法中，模具各处温差为± 5-l(TC , 模具上所受压强最大可为2. 5MPa,另外由于受液压成型机滑块平行度的影响， 作用在模具上的压力也不均匀，因而在这种工艺条件下成型的层压板易发生 翘曲变形现象，层压板各处厚度差土O. IO隱。综上所述，本专利技术不论在制备 工艺上，还是在所最终成型层压板产品的结构性能上，相对挠性剑杆带层压 板液压成型法来说都具有显著优势，其加工步骤简单合理、加工方便且所成 型层压板质量高，能有效解决挠性剑杆带层压板翘曲、厚度不均匀、表面 发花等质量问题。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挠性剑杆带层压板，其特征在于：由多层环氧树脂预浸涤纶布（１）、分别置于相邻两层环氧树脂预浸涤纶布（１）间的多层环氧树脂预浸碳纤维布（２）以及置于最顶层环氧树脂预浸涤纶布（１）上的一层填充聚四氟乙烯单活膜（３）压制而成，所述环氧树脂预浸涤纶布（１）的含胶量为４０％－５０％，环氧树脂预浸碳纤维布（２）的含胶量为３３±３％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：艾涛，孙杰，李艳春，杨学军，李建，尹生涛，袁震，李明，
申请(专利权)人：西安向阳航天材料股份有限公司，西安航天复合材料研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]