一种航空连接件成型模具板材及制备方法技术

一种航空连接件成型模具板材，包括主剂聚酯多元醇、固化剂甲苯

【技术实现步骤摘要】
一种航空连接件成型模具板材及制备方法


[0001]本专利技术涉及航空零部件生产制作领域，具体涉及一种航空连接件成型模具板材及制备方法。

技术介绍

[0002]飞机蒙皮之间、蒙皮与内部结构件之间是通过连接件来实现两者的紧连接。连接件多为90
°
、60
°
折弯件，宽度尺寸100mm左右，连接件尺寸精度直接决定了飞机两块零件的连接精度，因此，对连接件尺寸精度要求非常高。该连接件成型工艺为：铝板或金属板放置于液压成型模具中，通过辊压设备成型折弯件，再将折弯件放置在精细成型模具上，通过手工敲击零件表面，使零件各处贴合模具，得到满足要求的连接件。要求精细成型模具具备强度高、回弹性小、硬度高等特性。传统精细成型模具采用金属材料和环氧复合材料加工而成，金属材料制备的精细成型模具性能均满足使用要求，但硬度较高，容易在零件上形成划痕，对飞机而言是致命的。且工装加工周期长，易生锈，保养难度大。环氧复合材料，硬度低于金属，手工敲击不易划伤零件，但敲击时模具材料回弹系数过大，造成需要反复多次敲击，才能达到零件尺寸要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足，提出一种材料强度高，材料回弹系数低、且加工性能优良的环境友好型国产复合板材，满足航空飞机连接件制造模具使用要求，缩短连接件手工精细成型时间，减轻工人劳动强度的航空连接件成型模具板材及制备方法，具体技术方案如下：
[0004]1、一种航空连接件成型模具板材，其特征在于：包括主剂聚酯多元醇、固化剂甲苯
‑r/>2,4
‑
二异氰酸酯及其预聚物、填料复合型氧化铝和助剂A消泡剂。
[0005]2、根据权利要求1所述航空连接件成型模具板材，其特征在于：所述主剂聚酯多元醇的质量份数为0.95
‑
1.05份、固化剂甲苯
‑
2,4
‑
二异氰酸酯及其预聚物的质量份数为1.4
‑
1.7份、填料复合型氧化铝的质量份数为1.9
‑
2.3份、助剂A消泡剂添加比例为总量的0.5％～1％。
[0006]3、根据权利要求1或者2所述航空连接件成型模具板材的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
[0007]步骤一：模具处理，清理模具表面，再加热至170℃
‑
190℃，表面喷涂脱模剂；
[0008]步骤二：将模具放入烤箱内，40
‑
50℃下预热1
‑
2h，备用；
[0009]步骤三：将主剂置于40
‑
50℃下预烘1
‑
2h，降低主剂的粘度，复合氧化铝置于80
‑
100℃下预烘1
‑
2h，去除原材料中的水分；
[0010]步骤四：真空搅拌设备设定温度40
‑
50℃，按照比例将主剂倒入真空搅拌设备中进行搅拌；预烘后的复合氧化铝经过震动筛过滤分散，吸入吸附塔从真空搅拌设备上端进入真空搅拌设备，两者搅拌均匀，搅拌设备中真空度控制在
‑
0.06MPa～
‑
0.08MPa，真空搅拌设
备搅拌时间不低于2
‑
3h，目测混合料无结团、白点，按比例加入固化剂和助剂A，持续保持温度和真空度，搅拌时间介于30min～50min，确保混合料搅拌均匀，粘度不大于3000mPa2s，无分层等现象；
[0011]步骤五：将搅拌均匀的混合料恢复常压状态，打开烘箱，将混合料缓慢倒入方形模具中，在40
‑
50℃温度下静置1
‑
2h，随后升温至70
‑
90℃，在该温度下保持20
‑
24h。
[0012]步骤六：固化时间结束后，降温至40
‑
50℃，脱模，取出零件。
[0013]本专利技术的有益效果为：本聚氨酯复合材料是由柔性链段(软段)和刚性链段(硬段)交替组成的嵌段共聚物，其中，软段为主剂聚酯多元醇，主要贡献复合材料的弹性和低温性能，采用分子结构设计的方法，通过调整主剂中聚酯的相对分子质量，可以制备出不同性能要求低回弹减震弹性体，对复合材料回弹性有一定的影响。酯基空间位阻比醚基的大，分子链段柔顺性差，链段活动受到限制，因此酯基多元醇制备的聚氨酯回弹性低于聚醚多元醇型。硬段为TDI异氰酸酯，直接影响着聚氨酯弹性体的回弹性能、刚度和强度。TDI异氰酸酯的异构体结构对称性和规整性差，使得软段和硬段的微相分离程度小，主链上大分子链段柔顺性较差，从而使得该聚氨酯体系的回弹性低。填料为复合氧化铝，粒度小，聚氨酯对其包裹较好，硬度相对较高，添加到聚氨酯体系中，也减低了体系回弹性。
[0014]成型工艺方面，通过添加消泡剂，降低了体系内部孔隙，提高致密性；填料高温预烘，除去水分，有效避免固化剂与水反应生成胺和二氧化碳，提升体系的致密性；填料经振动筛过滤分散，缩短搅拌时间，提高搅拌均匀性；搅拌操作全部在真空下进行，有效隔绝空气，均可提升体系的致密性。
[0015]最终采用本专利技术配方以及制备方法生产出的模具板材，材料的密度降低，拉伸强度、弯曲强度等显著提高，回弹指数显著降低，具备较好的强度及低回弹性能，以此满足航空飞机零件连接件的手工成型操作。
具体实施方式
[0016]下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0017]实例一：
[0018]本实例主剂采用聚醚多元醇，牌号SW
‑
72A，液态，粘度不大于5000mPa
·
s，固化剂为MDI异氰酸酯牌号SW
‑
72B，液态，粘度不大于600mPa
·
s，填料为复合氧化铝，牌号SW
‑
716A，粉状，D50为15
‑
40μm，助剂为消泡剂ZJ
‑
1，液态，半透明液体，粘度800
‑
1500mPa
·
s，各组分质量份数为：主剂1.0份，固化剂1.6份，填料2.1份，助剂0.8％。
[0019]a、模具处理
[0020]模具选不锈钢金属模具，加热至180℃，表面喷涂脱模剂2遍，均匀擦拭，不能有脱模剂留痕等。浇注前，经脱模剂处理好的模具放入烘箱内，50℃下预热1.5h，备用。
[0021]b、浇注及固化
[0022]预烘：将主剂置于45℃下预烘1.5h，降低主剂的粘度；复合氧化铝置于90℃下预烘1.5h，去除原材料中的水分。
[0023]预混合：真空搅拌设备设定温度45℃，按照比例将主剂倒入真空搅拌设备中进行搅拌；预烘后的复合氧化铝经过震动筛过滤分散，吸入吸附塔从真空搅拌设备上端进入真
空搅拌设备，两者搅拌均匀，搅拌设备中真空度控制在
‑
0.07MPaMPa，真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空连接件成型模具板材，其特征在于：包括主剂聚酯多元醇、固化剂甲苯
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2,4
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二异氰酸酯及其预聚物、填料复合型氧化铝和助剂A消泡剂。2.根据权利要求1所述航空连接件成型模具板材，其特征在于：所述主剂聚酯多元醇的质量份数为0.95
‑
1.05份、固化剂甲苯
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2,4
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二异氰酸酯及其预聚物的质量份数为1.4
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1.7份、填料复合型氧化铝的质量份数为1.9
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2.3份、助剂A消泡剂添加比例为总量的0.5％～1％。3.根据权利要求1或者2所述航空连接件成型模具板材的制备方法，其特征在于，具体步骤为：步骤一：模具处理，清理模具表面，再加热至170℃
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190℃，表面喷涂脱模剂；步骤二：将模具放入烤箱内，40
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50℃下预热1
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2h，备用；步骤三：将主剂置于40
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50℃下预烘1
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2h，降低主剂的粘度，复合氧化铝置于80
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【专利技术属性】
技术研发人员：程劲，
申请(专利权)人：重庆渝启欣科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：