一种树脂基泡沫复合板材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种树脂基泡沫复合板材，涉及新材料技术领域。本发明专利技术先将褶皱层状物分散液与乙醇混合，制得褶皱层状物喷涂液，然后采用吹气膨胀法对聚氨酯薄膜进行喷涂，制得改性聚氨酯薄膜，随后将环氧树脂E‑51与邻苯二甲酸酐混合，经抽真空后，注模固化，制得形状记忆材料，将形状记忆材料平铺于改性聚氨酯薄膜的喷涂面上，压合后，制得复合填料，将环氧树脂与表面活性剂混合，并加入复合填料，搅拌混合后，再加入固化剂，注模固化，得树脂基泡沫复合板材。本发明专利技术制备的树脂基泡沫复合板材具有较好的孔隙率，且力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种树脂基泡沫复合板材及其制备方法
本专利技术涉及新材料
，具体为一种树脂基泡沫复合板材及其制备方法。
技术介绍
一般讲，泡沫材料都具有密度低，力学性能适中而可调的优点。取决于选材与结构设计，这种材料还可以具有减震降噪、低导热和隔热、填充等功能用途，因此可以应用在舱内或内饰领域，典型的包括车辆、船舶、列车、飞机、家装家具等。但刚度和强度不够高是这些泡沫材料的共性特征。同时，传统泡沫材料都需加入发泡剂，而发泡剂能否均匀分布在树脂板材中决定了板材的力学性能和降噪隔热性能，本申请旨在提供一种树脂基泡沫复合板材以保证板材具备良好的力学性能，且不会存在因泡沫不均匀而影响产品性能的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种树脂基泡沫复合板材及其制备方法，以解决现有技术中的问题。一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：40～60环氧树脂，5～12份固化剂，3～8份表面活性剂和30～50份复合填料；所述复合填料由改性聚氨酯薄膜和形状记忆材料制备而成。作为优化，所述环氧树脂为环氧树脂-E44或环氧树脂E-51中任意一种；所述固化剂为二胺基二苯砜、邻苯二甲酸酐或三乙烯二胺中任意一种；所述表面活性剂由司盘-50与吐温-80按质量比1:1～2：1混合而成。作为优化，所述改性聚氨酯薄膜是由褶皱层状物与聚氨酯薄膜通过吹气膨胀法制备而成；所述褶皱层状物是由二氢化钛、铝粉和石墨粉混合煅烧后，经盐酸和氟化理刻蚀后制得。作为优化，所述形状记忆材料是由环氧树脂E-51与邻苯二甲酸酐经混合、抽真空、注模、固化后制得。作为优化，所述树脂基泡沫复合板材是由以下重量份数的原料组成：55环氧树脂E-44，5份邻苯二甲酸酐，3份表面活性剂和37份复合填料。作为优化，一种树脂基泡沫复合板材的制备方法，主要包括以下制备步骤：(1)将褶皱层状物分散液与乙醇混合，得褶皱层状物喷涂液，将聚氨酯薄膜固定于漏斗上，并将外侧密封，匀速向漏斗中吹入空气，待聚氨酯薄膜被吹鼓起一定高度时，用褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂，喷涂后进行干燥，得改性聚氨酯薄膜；(2)将环氧树脂E-51与邻苯二甲酸酐混合，加热搅拌混合，得环氧树脂E-51混合物，将环氧树脂E-51混合物抽真空后，注模固化，得形状记忆材料；(3)将步骤(2)所得形状记忆材料平铺于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜的喷涂面上，于一定压力和一定温度下压制一段时间后，保持压力不变并降温，继续压制一段时间后，泄压，得复合填料坯料，将复合填料坯料粉碎过筛，得复合填料；(4)按质量分数计，依次称取：40～60环氧树脂，5～12份固化剂，3～8份表面活性剂和30～50份复合填料，将环氧树脂与表面活性剂混合，并加入复合填料，搅拌混合后，得预处理坯料，将预处理坯料与固化剂混合，得坯料，将坯料加入模具中固化成型后，脱模，得树脂基泡沫复合板材。作为优化，所述树脂基泡沫复合板材的制备方法主要包括以下制备步骤：(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合，得褶皱层状物喷涂液，将聚氨酯薄膜固定于直径5～10cm的漏斗上，并将聚氨酯薄膜外侧密封，同时以5～8mL/min的速率匀速向漏斗中吹入空气，待聚氨酯薄膜被吹鼓起2～4cm时，用聚氨酯薄膜质量10～15倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂，控制喷涂速率为1～3mL/min，待喷涂完成后，得改性聚氨酯薄膜坯料，将改性聚氨酯薄膜坯料于温度为60～80℃的条件下干燥20～40min后，得改性聚氨酯薄膜；(2)将环氧树脂E-51与邻苯二甲酸酐按质量比5:2混合，于温度为60～70℃的条件下搅拌混合15～30min后，得环氧树脂E-51混合物，将环氧树脂E-51混合物于温度为80℃的条件下抽真空15min后，注模，固化，得厚度为0.5～2mm的形状记忆材料；(3)将步骤(2)所得形状记忆材料平铺于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜的喷涂面上，于压力为10～30MPa，温度为110～160℃的条件下压制2～6min后，保持压力不变并将温度降温至10～30℃，继续压制3～10min后，泄压，得复合填料坯料，将复合填料坯料粉碎过10～20目筛，得复合填料；(4)按质量分数计，依次称取：55环氧树脂E-44，5份邻苯二甲酸酐，3份表面活性剂和37份步骤(3)所得复合填料，将环氧树脂E-44与表面活性剂混合于搅拌桶中，并向搅拌桶中加入步骤(3)所得复合填料，于温度为40～70℃的条件下搅拌混合后，得预处理坯料，将预处理坯料与邻苯二甲酸酐混合，于温度为为70℃，转速为300～400r/min的条件下搅拌混合3～8min后，得坯料，将坯料注入模具中，并于温度为120～140℃的条件下固化15～20min后，再于温度为110℃的条件下熟化30～40min，脱模，得树脂基泡沫复合板材。作为优化，步骤(1)所述褶皱层状物分散液的制备方法为将二氢化钛粉末、铝粉和石墨粉按摩尔比3:1.1:2混合球磨，得混合粉末，将混合粉末置于氩气氛围中，于温度为1400℃的条件下烧结2h后，得层状物，将盐酸与氟化理按质量比1:1～4:1混合于烧杯中，并向烧杯中加入盐酸质量0.2～0.8倍的层状物，于30℃的水浴条件下搅拌反应2h后，调节烧杯内物料的pH至中性，过滤，得褶皱层状物，将褶皱层状物与水按质量比1:5混合于烧瓶中，并向烧瓶中以5～15mL/min的速率通入氩气，于功率为150W的探头超声作用下，超声处理1h后，得褶皱层状物混合液，将褶皱层状物混合液于转速为3500～5000r/min的条件下离心分离5～10min后，取上层清液，得褶皱层状物分散液。作为优化，步骤(1)所述聚氨酯薄膜为厚度为0.3～0.6mm的聚氨酯薄膜。作为优化，步骤(2)所述固化的工艺条件为先于温度为先于温度为80℃的条件下加热1h胡，然后以2℃/min的升温速率升温至100℃，恒温加热3h后，继续以2℃/min的升温速率升温至150℃保温5h后，最后以2℃/min的升温速率升温至180℃，保温处理3h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在制备树脂基泡沫复合板材时加入自制复合填料，自制复合填料由表面褶皱状的聚氨酯薄膜与形状记忆材料制备而成。首先，复合填料中的形状记忆材料由环氧树脂构成，由于形状记忆材料与复合板材所用基料性质相同，因此，在复合填料加入产品中后，形状记忆材料可促使复合填料均匀分布于复合板材中；其次，本专利技术中的形状记忆材料为热驱动形状记忆材料，在随复合填料加入环氧树脂中后，形状记忆材料可在环氧树脂固化过程中发生形变；因为在复合填料制备过程中，形状记忆材料在高温状态下与含有褶皱层状物喷涂层的聚氨酯薄膜复合，所以在复合填料制备完成后，形状记忆材料在聚氨酯薄膜薄膜褶皱层状物的作用下会形成褶皱结构，当在产品制备过程中进行加热固化时，褶皱状形状记忆材料会恢复成片状，从而与含有褶皱层状物喷涂层的聚氨酯薄膜间形成丰富的微孔，进而在复合填料加入产品中后，可在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：40～60份环氧树脂，5～12份固化剂，3～8份表面活性剂和30～50份复合填料；/n所述复合填料由改性聚氨酯薄膜和形状记忆材料制备而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，主要包括以下重量份数的原料组分：40～60份环氧树脂，5～12份固化剂，3～8份表面活性剂和30～50份复合填料；
所述复合填料由改性聚氨酯薄膜和形状记忆材料制备而成。


2.根据权利要求1所述的一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，所述环氧树脂为环氧树脂-E44或环氧树脂E-51中任意一种；所述固化剂为二胺基二苯砜、邻苯二甲酸酐或三乙烯二胺中任意一种；所述表面活性剂由司盘-50与吐温-80按质量比1:1～2：1混合而成。


3.根据权利要求2所述的一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，所述改性聚氨酯薄膜是由褶皱层状物与聚氨酯薄膜通过吹气膨胀法制备而成；所述褶皱层状物是由二氢化钛、铝粉和石墨粉混合煅烧后，经盐酸和氟化理刻蚀后制得。


4.根据权利要求3所述的一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，所述形状记忆材料是由环氧树脂E-51与邻苯二甲酸酐经混合、抽真空、注模、固化后制得。


5.根据权利要求4所述的一种树脂基泡沫复合板材，其特征在于，所述树脂基泡沫复合板材是由以下重量份数的原料组成：55环氧树脂E-44，5份邻苯二甲酸酐，3份表面活性剂和37份复合填料。


6.一种树脂基泡沫复合板材的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
(1)将褶皱层状物分散液与乙醇混合，得褶皱层状物喷涂液，将聚氨酯薄膜固定于漏斗上，并将外侧密封，匀速向漏斗中吹入空气，待聚氨酯薄膜被吹鼓起一定高度时，用褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨酯薄膜进行喷涂，喷涂后进行干燥，得改性聚氨酯薄膜；
(2)将环氧树脂E-51与邻苯二甲酸酐混合，加热搅拌混合，得环氧树脂E-51混合物，将环氧树脂E-51混合物抽真空后，注模固化，得形状记忆材料；
(3)将步骤(2)所得形状记忆材料平铺于步骤(1)所得改性聚氨酯薄膜的喷涂面上，于一定压力和一定温度下压制一段时间后，保持压力不变并降温，继续压制一段时间后，泄压，得复合填料坯料，将复合填料坯料粉碎过筛，得复合填料；
(4)按质量分数计，依次称取：40～60环氧树脂，5～12份固化剂，3～8份表面活性剂和30～50份复合填料，将环氧树脂与表面活性剂混合，并加入复合填料，搅拌混合后，得预处理坯料，将预处理坯料与固化剂混合，得坯料，将坯料加入模具中固化成型后，脱模，得树脂基泡沫复合板材。


7.根据权利要求6所述的一种树脂基泡沫复合板材的制备方法，其特征在于，所述树脂基泡沫复合板材的制备方法主要包括以下制备步骤：
(1)将褶皱层状物分散液与无水乙醇按体积比1:5混合，得褶皱层状物喷涂液，将聚氨酯薄膜固定于直径5～10cm的漏斗上，并将聚氨酯薄膜外侧密封，同时以5～8mL/min的速率匀速向漏斗中吹入空气，待聚氨酯薄膜被吹鼓起2～4cm时，用聚氨酯薄膜质量10～15倍的褶皱层状物喷涂液对鼓起的聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙汇，
申请(专利权)人：刘龙汇，
类型：发明
国别省市：江苏;32