树脂泡沫预制体、树脂泡沫预制体制成的构件及制备方法技术

本发明专利技术公开了树脂泡沫预制体、由树脂泡沫预制体铺贴制成的轻质构件及制备方法，采用树脂泡沫预制体铺贴在异形外壳上再经加热固化成型得到，成型方法如下：将树脂、稀释剂、固化剂、促进剂、偶联剂、增韧材料按照质量比为100:（0～5）:（2～70）:（0～2）:（0.5～2）:（2～5）的比例在真空下混合均匀，将复合材料空心球均匀铺放在成型模具中，注入树脂混合物料，低温环境下储存，将得到的树脂泡沫预制体按照异形外壳的形状裁剪修整后，紧贴在其内表面，真空条件下加热固化成型得到轻质构件。本发明专利技术巧妙利用了树脂在低温下具有高黏度、在高温下具有极低黏度的特性，极大简化了树脂泡沫预制体构件的制作工序，制得的树脂泡沫预制体构件整体性好，吸水率低。吸水率低。吸水率低。

【技术实现步骤摘要】
树脂泡沫预制体、树脂泡沫预制体制成的构件及制备方法
[0001]
：本专利技术属于复合泡沫
，具体涉及树脂泡沫预制体、树脂泡沫预制体铺贴制成的构件及制备方法。
[0002]
技术介绍
：树脂泡沫作为一种低密度、高强度、低吸水率的高性能复合材料，是现代海洋石油、天然气以及深潜技术必不可少的基础性材料，在实际应用时，通常采用先使用树脂泡沫材料制备出标准块，再将标准块彼此粘结，再根据具体的模型形状对粘结预成型的标准块进行机加工来制备出所要的具有一定形状的产品。该种先制备预成型标准块再机加工的方法，因标准块的制作过程不受模具的限制，具有一定的通用性，但标准块通过粘结成型的方法制备的产品力学性能相较于一体成型的方法要差，且在机加工中因要切割成不同的形状往往会造成大量的树脂泡沫材料变为废料，从而降低原材料的利用率，增大制作成本。
[0003]同时，针对树脂泡沫填充的轻质构件，当采用直接灌注的方式制备时，因构件尺寸大往往导致灌注料灌注不均匀，局部出现缺料的情况，从而导致制成的轻质构件整体性能不好，影响应用。
[0004]
技术实现思路
：针对以上技术问题，本专利技术旨在提供树脂泡沫预制体、树脂泡沫预制体铺贴制成的构件及制备方法，以减小构件的制作成本并提高其整体性能。
[0005]本专利技术为解决技术问题所采取的技术方案是：一种树脂泡沫预制体，所述树脂泡沫预制体由灌注树脂混合物料的轻质空心球层经冷冻处理得到，所述冷冻处理的温度为
‑
10℃～0℃。
[0006]较好地，所述轻质空心球包括微珠、复合材料空心球中的一种或两种；所述微珠为空心玻璃微球、空心二氧化硅微球、空心陶瓷微球、酚醛树脂空心微球、碳空心微球、飞灰漂珠中的一种或多种；所述复合材料空心球为树脂、纤维粉、气凝胶包覆的聚苯乙烯复合材料空心球中的一种或多种，所述复合材料空心球的平均直径为4～15mm。
[0007]较好地，所述树脂混合物料为环氧树脂体系、酚醛树脂体系、不饱和树脂体系、以及其他具有粘结效应的树脂中的一种或多种。
[0008]所述的树脂泡沫预制体的制备方法，按如下步骤制备：（1）配料：将树脂、稀释剂、固化剂、促进剂、偶联剂、增韧材料按照质量比为100:（0～5）:（2～70）:（0～2）:（0.5～2）:（2～5）的比例在真空下混合均匀，得树脂混合物料A；（2）铺层：将轻质空心球均匀铺放在成型模具中；（3）注浆：将步骤（1）中混合均匀的树脂混合物料A注入步骤（2）中的成型模具中；（4）冷冻处理：将注满树脂混合物料A的成型模具在
‑
10℃～0℃的环境下放置1～3h，即得到树脂泡沫预制体。
[0009]在步骤(2)中，所述轻质空心球的铺放有三种类型：a.成型模具中铺放微珠；b.成型模具中铺放至少一层复合材料空心球；c.成型模具中铺放至少一层复合材料空心球和微珠。
[0010]较好地，在步骤（2）中，所述成型模具包括盖板、模框和底板，所述模框两端均设置有注胶口，所述底板底部设置有加热板，所述加热板下面设置有加热保温板，所述模框的高度与所要铺贴的异形构件的厚度相匹配。
[0011]一种树脂泡沫预制体构件，包括构件外壳和树脂泡沫预制体填充层，所述轻质构件采用树脂泡沫预制体铺贴在构件外壳内表面上再经加热固化的方式得到。
[0012]较好地，所述树脂泡沫预制体的表面附有纤维增强树脂复合材料，所述纤维增强树脂复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳纶纤维，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、聚氨酯、环氧树脂或酚醛树脂。
[0013]所述的树脂泡沫预制体构件的成型方法，按照如下步骤制备：（1）备料：按照轻质构件的尺寸准备树脂泡沫预制体；（2）铺贴：将树脂泡沫预制体紧贴构件外壳的内表面进行铺贴，并根据轻质构件的结构尺寸铺贴一层或多层树脂泡沫预制体；（3）铺贴层的边缘处理：针对铺贴层的边缘处存在铺贴不到位的情况进行边缘处理，配制树脂混合料B，将其填充在树脂泡沫预制体铺贴不到位的区域，所述树脂混合料B是按照树脂：微珠的质量比为100：（20～45）的比例混合得到的，其中树脂和微珠的种类与树脂泡沫预制体使用的树脂和微珠的种类相对应；（4）固化成型：将铺贴有树脂泡沫预制体的构件外壳在真空条件下进行加热固化即得到轻质构件。
[0014]较好地，在步骤（2）中，待构件外壳中铺贴了树脂泡沫预制体后，继续在树脂泡沫预制体表面铺贴纤维增强树脂复合材料。
[0015]较好地，在步骤（4）中，固化温度为60～150℃，固化时间1～12h。
[0016]较好地，所述树脂泡沫预制体的厚度为5mm～30mm。
[0017]本专利技术的积极有益效果如下：本专利技术公开的树脂泡沫预制体、由树脂泡沫预制体铺贴制成的构件及制备方法，巧妙地利用了树脂在低温下具有高黏度、在高温下具有极低黏度的这一黏度特性，即在较高温度时，树脂、微珠、空心复合球等物料被充分混合均匀并将混入的气泡排除干净，而在低温状态下，混合浆料黏度增大，没有流动性，能保持物料均匀分布的状态，还不会有气体进入到物料当中，内部物料仍维持真空状态，此时的混合浆料质地较软为质轻的半成品，因此，最终制得的产品质地密实，具有极低的吸水率。
[0018]本专利技术的树脂泡沫预制体，根据待铺贴轻质构件的外壳结构情况可任意塑型，然后进行加热固化即制成需要产品。这种树脂泡沫预制体具有一定的存储周期，方便使用，且制备工艺受轻质构件的结构影响小，有利于批量化生产不同结构的轻质构件。
[0019]本专利技术树脂泡沫预制体构件的成型方法，极大地简化了树脂泡沫预制体构件的制作工序，且物料分布均匀，制得的轻质构件整体性好，同时树脂泡沫预制体被充分用于制备轻质构件，减少了废料的产生，大大降低了制作成本。
[0020]附图说明：图1为本专利技术中成型模具的结构示意图。
[0021]具体实施方式：下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释和说明：
实施例1一种树脂泡沫预制体，由灌注环氧树脂混合物料的轻质空心球层经冷冻处理得到，所述冷冻处理的温度为
‑
3℃，所述复合材料空心球为空心玻璃微珠。
[0022]该树脂泡沫预制体的制备方法，具体步骤如下：（1）配料：按照树脂、稀释剂、固化剂、偶联剂、增韧材料的质量比为100:1:65:0.5:2的比例称取物料，然后将物料混合倒入真空反应釜中，抽真空搅拌均匀得树脂混合物料A；其中：树脂为环氧树脂，稀释剂为烯丙基缩水甘油醚，固化剂为甲基四氢苯酐，偶联剂为硅烷偶联剂，增韧材料为聚硫橡胶；（2）铺层：将空心玻璃微珠铺放在成型模具中；（3）注浆：将混合均匀的树脂混合物料A采用导流网引流的方式灌注到成型模具中；（4）冷冻处理：注浆后，将模具放在
‑
3℃的低温环境中放置储存，即得到树脂泡沫预制体。
[0023]在步骤（2）中，成型模具包括盖板1、模框2和底板3，在模框2两端均设置有注胶口4，在底板3底部设置有加热板5，在加热板5下面设置有加热保温板6，其中，模框2的高度与所要铺贴的异形构件的厚度相匹配。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂泡沫预制体，其特征在于，所述树脂泡沫预制体由灌注树脂混合物料的轻质空心球层经冷冻处理得到，所述冷冻处理的温度为
‑
10℃～0℃。2.根据权利要求1所述的树脂泡沫预制体，其特征在于，所述轻质空心球包括微珠、复合材料空心球中的一种或两种；所述微珠为空心玻璃微球、空心二氧化硅微球、空心陶瓷微球、酚醛树脂空心微球、碳空心微球、飞灰漂珠中的一种或多种；所述复合材料空心球为树脂、纤维粉、气凝胶包覆的聚苯乙烯复合材料空心球中的一种或多种，所述复合材料空心球的平均直径为4～15mm。3.根据权利要求1所述的树脂泡沫预制体，其特征在于，所述树脂混合物料为环氧树脂体系、酚醛树脂体系、不饱和树脂体系、以及其他具有粘结效应的树脂中的一种或多种。4.权利要求1所述的树脂泡沫预制体的制备方法，其特征在于，按如下步骤制备：（1）配料：将树脂、稀释剂、固化剂、促进剂、偶联剂、增韧材料按照质量比为100:（0～5）:（2～70）:（0～2）:（0.5～2）:（2～5）的比例在真空下混合均匀，得树脂混合物料A；（2）铺层：将轻质空心球均匀铺放在成型模具中；（3）注浆：将步骤（1）中混合均匀的树脂混合物料A注入步骤（2）中的成型模具中；（4）冷冻处理：将注满树脂混合物料A的成型模具在
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10℃～0℃的环境下放置1～3h，即得到树脂泡沫预制体。5.根据权利要求4所述的树脂泡沫预制体的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述轻质空心球的铺放有三种类型：a.成型模具中铺放微珠；b.成型模具中铺放至少一层复合材料空心球；c.成型模具中铺放至少一层复...

【专利技术属性】
技术研发人员：余启勇，龚祥明，潘广镇，刘辉，吴恒，李倩，朱立凯，
申请(专利权)人：巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：