一种轻质环氧泡沫基夹芯板及其制备方法技术

本发明专利技术是一种轻质环氧泡沫基夹芯板，其结构由外至内依次为外蒙皮、环氧泡沫芯和内蒙皮，环氧泡沫芯由环氧泡沫基复合材料发泡形成，环氧泡沫基复合材料由A、B组分的重量比为100：30‑80的双组份体系构成，其中A组分包括100份环氧树脂、5‑20份阻燃剂、1‑10份发泡剂、0.5‑1.5份偶联剂；B组分包括1‑100份固化剂、1‑10份发泡剂、0.5‑5份阻燃剂、1‑10份固化促进剂。本发明专利技术通过二次现场发泡工艺法制备，通过在室温下放置4‑24小时进行一次发泡，然后在110‑140℃下反应1‑3小时进行二次发泡及固化成型。本发明专利技术可以实现填充、灌封、粘接一体化完成，而且环氧泡沫基夹芯板成型容易、不受夹板形状及种类限制，实现轻量化的同时，兼具隔热、隔音、阻燃性能，在发生火灾时无有毒气体产生，具有良好的环保性能，可用于人员密集场所。

A lightweight epoxy foam sandwich panel and its preparation method

The invention is a lightweight epoxy foam sandwich panel, whose structure is from outer to inner, outer skin, epoxy foam core and Inner Mongolia skin. The epoxy foam core is formed by foaming of epoxy foam composite material. The epoxy foam composite material is composed of two component systems whose weight ratio is A and B, which is 100:30 80, and the A component includes 1. 00 phr epoxy resin, 5 phr 20 phr flame retardant, 1 phr 10 phr foaming agent, 0.5 phr 1.5 phr coupling agent; component B includes 1 phr 100 phr curing agent, 1 phr 10 phr foaming agent, 0.5 phr 5 phr flame retardant, 1 phr 10 phr curing accelerator. The invention is prepared by two-stage in-situ foaming process, through setting 4 24 hours at room temperature for one-time foaming, and then reacting 1 3 hours at 110 140 C for two-time foaming and curing. The invention can realize the integral completion of filling, sealing and bonding, and the epoxy foam sandwich panel is easy to form, is not limited by the shape and type of the splint, realizes lightweight, and has the functions of heat insulation, sound insulation and flame retardancy, and produces no toxic gas in the event of fire. It has good environmental protection performance and can be used for personnel. Dense places.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质环氧泡沫基夹芯板及其制备方法
本专利技术涉及一种夹芯板及其制备方法，具体的说是一种轻质环氧泡沫基夹芯板及其制备方法。
技术介绍
夹芯板由夹芯层和内、外蒙皮组成，内、外蒙皮分别通过胶粘剂与夹芯层的两侧面粘结成一体；其中夹芯层是蜂窝芯层或泡沫芯层，蜂窝芯层是纸蜂窝芯、铝蜂窝芯或塑料蜂窝芯，泡沫芯层是聚氨酯(PU)泡沫、酚醛泡沫和聚苯乙烯泡沫(EPS)等泡沫材料；夹芯层是蜂窝芯层的叫做蜂窝夹芯板，如图1所示，夹芯层是泡沫芯层的叫做泡沫夹芯板。蜂窝夹芯板具有刚强度好、载荷比高和使用材料最省等特点,但由于其内、外两块蒙皮之间蜂窝格内空气的对流和热辐射，造成蜂窝夹芯板保温性不佳，存在隔热性能差的缺陷。中国专利CN103291035A公开了一种蜂窝夹层板，该专利将蜂窝铝与玻璃纤维布通过剂粘接在一起形成蜂窝夹芯板，上、下蒙皮都是通过胶粘层和蜂窝芯粘接固定，该专利提供的夹芯板芯材和面板之间容易发生剥离，影响力学性能。中国专利CN201510108674公开了一种蜂窝铝-环氧树脂复合夹芯板及其制备方法，该夹芯板为五层结构的夹芯板，(1)纯环氧树脂保护面层，(2)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(3)蜂窝铝芯层，(4)环氧树脂/蜂窝铝复合层，(5)纯环氧树脂保护面层；该专利提供的夹芯板刚强度较好，但该夹芯板结构层数较多，制作工艺复杂，周期也很长，且蒙皮与夹芯层的粘结方式未做说明。中国专利CN102198744A公开了一种酚醛泡沫填充蜂窝芯增强先进复合材料的制造方法，特点是以开孔酚醛浸渍蜂窝为基材，在该基材开孔位置充填发泡型酚醛树脂并发泡制成酚醛泡沫填充蜂窝芯材，再将该芯材与酚醛纤维增强表面材料复合制成酚醛泡沫填充蜂窝芯增强先进复合材料，该先进复合材料质轻、绝热、隔音、阻燃性好、耐腐蚀能力强，可广泛用于航空、舰船及轨道交通设施制造等领域；但该方法制造的夹芯板结构层较多，成型工艺复杂，成本高，且泡沫膨胀后引起蜂窝格变形和挤裂，破坏了蜂窝芯的强度。中国专利CN201510024686公开了一种环氧泡沫夹芯复合材料及其制造方法,该夹芯复合材料由芯材、面材和阻尼层构成。芯材为一种空心玻璃微珠增强环氧泡沫塑料，面材为玻纤网格布增强环氧玻璃钢，阻尼层为聚醚型聚氨酯弹性体。该专利技术的复合材料用具有优良粘结性能和阻尼性能的聚氨酯弹性体，作为泡沫芯材与芯材、芯材与面材之间的黏结阻尼层，制得的泡沫夹芯结构复合材料，具有质量轻、强度高、隔音、绝热、阻尼、减振、降噪一体化功能。但该夹芯复合材料制作工艺复杂，环氧泡沫的密度较大，易造成产品较重，轻量化不足，且阻燃性能未做说明。聚氨酯保温材料一般多采用官能度多、羟值高的聚醚多元醇与多异氰酸酯反应，制成交联网状结构的高分子聚合物，聚氨酯作为保温材料具有尺寸稳定性较好、质量轻、导热系数低、闭孔率95％以上、防腐耐磨良好等优点；但是在聚氨酯硬泡中，常用的发泡剂为氯氟烃(CFC)发泡剂，氯氟烃(CFC)发泡剂对大气臭氧层有破坏作用；其次，制备聚氨酯泡沫的过程中需要大量有机溶剂和多种助剂，随着时间的延长，泡沫中的易挥发有机小分子物质(例如：苯、甲苯等)会不断挥发出来，对环境和人体都会造成严重的损害；另外，当遇到火灾时，多孔结构聚氨酯硬质泡沫容易被引燃，并在燃烧过程中伴随释放氰化氢、CO、NO等大量毒性气体，浓度达到400ppm时可使人中毒致死，造成很大的潜在危害。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种轻质环氧泡沫基夹芯板，其成型容易、刚强度高、隔热隔音阻燃性能好，露在高温和明火条件下无有毒气体产生，具有良好的环保性能，并可用于人员密集场所。本专利技术所要解决的另一个技术问题是，提出一种轻质环氧泡沫基夹芯板的制备方法，集填充、灌封、粘结一体完成，简单实用，且制备过程无有害气体和挥发性有害溶剂。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种轻质环氧泡沫基夹芯板，由外至内依次为外蒙皮、环氧泡沫芯和内蒙皮，环氧泡沫芯由环氧泡沫基复合材料发泡形成，环氧泡沫基复合材料由A组分和B组分构成，A组分和B组分的重量比是100：30-80；A组分包括下列重量份数的组分：100份环氧树脂、1-10份发泡剂、0.5-1.5份偶联剂；B组分包括下列重量份数的组分：1-100份固化剂、1-10份发泡剂、0.5-5份阻燃剂、1-10份固化促进剂。一种轻质环氧泡沫基夹芯板的制备方法，包括以下步骤：㈠将高度相同的内蒙皮和外蒙皮紧靠模具内壁竖直放在模具中并固定，模具底部与内、外蒙皮紧密接触；㈡将环氧泡沫基复合材料A、B组分混合均匀，然后将混合料注入模具中，先在室温下放置4-24小时进行发泡，然后在110-140℃下反应1-3小时进行二次发泡，待发泡固化完成后进行脱模，制得轻质环氧泡沫基夹芯板。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的轻质环氧泡沫基夹芯板，其中环氧树脂选自下列成分中的一种或多种：双酚A环氧树脂(品名NPEL-128、NPEL-127、NPEL-144、DER-330、DER-331、YD-127、YD-128、R-139、R-140、E-51、E-54、E-44)、双酚F环氧树脂(品名NPEF-170、EPALLOY8220、EPALLOY8230)、脂肪族环氧树脂(品名EPALLOY5200、JE-8421)、三聚氰酸环氧树脂、丙三醇环氧树脂、脂肪酸甘油酯环氧树脂、脂肪族缩水甘油酯环氧树脂、二氧化双环戊二烯环氧树脂、二氧化乙烯基环己烯环氧树脂、聚丁二烯环氧树脂。其中，双酚A环氧树脂环氧当量176-220g/eq；所述双酚F环氧树脂环氧当量160-180g/eq；所述脂肪族环氧树脂环氧当量131-180g/eq。前述的轻质环氧泡沫基夹芯板，其中发泡剂选自下列成分中的一种或多种：碳酸氢钠、碳酸氢铵、硼氢化钾、可膨胀微球(品名松本F20、F30、F36、F36LV、F48)、含氢有机硅、二苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺(AC)、乙醇、甲酸、乙酸、草酸；偶联剂选自下列成分中的一种或多种：γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH—570)、乙烯基三甲基硅烷(A-171)、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酰基钛酸异丙酯；阻燃剂选自下列成分中的一种或多种：聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺、磷酸三苯酯、二甲基膦酸二甲酯(DMMP)、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯、异丙基化磷酸三苯酯、氢氧化铝、三氧化二锑、五氧化二锑、包覆红磷、膨胀性石墨、超细滑石粉、云母粉；固化剂选自下列成分中的一种或多种：双氰胺、间苯二甲胺、四亚乙基五胺(TEPA)、异佛尔酮二胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、聚醚胺(品名EC301、EC302、EC310、EC303)、聚酰胺(品名Versamid125、Versamid140、Versamid150、500型、650型、ANCAMIDE220、ANCAMIDE261A、ANCAMIDE351A、ANCAMIDE375A、ANCAMIDE400、EPIKURE3140A、EPIKURE3115A)；固化促进剂选自下列成分中的一种或多种：2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、间甲酚、间苯二酚、苯酚、水杨酸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质环氧泡沫基夹芯板，其特征在于：由外至内依次为外蒙皮、环氧泡沫芯和内蒙皮，所述环氧泡沫芯由环氧泡沫基复合材料发泡形成，所述环氧泡沫基复合材料由A组分和B组分构成，A组分和B组分的重量比是100：30‑80；所述A 组分包括下列重量份数的组分：100份环氧树脂、1‑10份发泡剂、0.5‑1.5份偶联剂；所述B 组分包括下列重量份数的组分：1‑100份固化剂、1‑10份发泡剂、0.5‑5份阻燃剂、1‑10份固化促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种轻质环氧泡沫基夹芯板，其特征在于：由外至内依次为外蒙皮、环氧泡沫芯和内蒙皮，所述环氧泡沫芯由环氧泡沫基复合材料发泡形成，所述环氧泡沫基复合材料由A组分和B组分构成，A组分和B组分的重量比是100：30-80；所述A组分包括下列重量份数的组分：100份环氧树脂、1-10份发泡剂、0.5-1.5份偶联剂；所述B组分包括下列重量份数的组分：1-100份固化剂、1-10份发泡剂、0.5-5份阻燃剂、1-10份固化促进剂。2.如权利要求1所述的轻质环氧泡沫基夹芯板，其特征在于：所述环氧树脂选自下列成分中的一种或多种：双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族环氧树脂、三聚氰酸环氧树脂、丙三醇环氧树脂、脂肪酸甘油酯环氧树脂、脂肪族缩水甘油酯环氧树脂、二氧化双环戊二烯环氧树脂、二氧化乙烯基环己烯环氧树脂、聚丁二烯环氧树脂。3.如权利要求2所述的轻质环氧泡沫基夹芯板，其特征在于：所述双酚A环氧树脂环氧当量176-220g/eq；所述双酚F环氧树脂环氧当量160-180g/eq；所述脂肪族环氧树脂环氧当量131-180g/eq。4.如权利要求1所述的轻质环氧泡沫基夹芯板，其特征在于：所述的发泡剂选自下列成分中的一种或多种：碳酸氢钠、碳酸氢铵、硼氢化钾、可膨胀微球、含氢有机硅、二苯磺酰肼、对甲苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、乙醇、甲酸、乙酸、草酸；所述的偶联剂选自下列成分中的一种或多种：γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、β-（3,4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷、三异硬脂酰基钛酸异丙酯；所述的阻燃剂选自下列成分中的一种或多种：聚磷酸铵、三聚氰胺、磷酸三苯酯、二甲基膦酸二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵，裴浩，刘勇，
申请(专利权)人：南京诺邦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32