一种模具和应用其制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法技术

本申请涉及聚酰亚胺泡沫复合技术领域，尤其是涉及一种模具和应用其制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法。一种聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法，包括以下步骤：首先配置聚酰亚胺泡沫发泡浆料，然后将浆料注射入本发明专利技术提供的模具中，组合好模具后等待发泡结束，待发泡结束后即可进行脱模分切、高温定型等后处理流程。本发明专利技术无需进行微波流程降低了生产成本并缩短了整体生产时间，且可以对各种纤维增强材边角料粉碎后进行复合，减少了原材料浪费并解决了废料回收的问题。更进一步的，本发明专利技术所提供的模具解决了传统聚酰亚胺发泡工艺所无法解决的圆顶问题，极大地提高了泡沫原料的利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种模具和应用其制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法


[0001]本申请涉及聚酰亚胺泡沫复合
，尤其是涉及一种模具和应用其制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法。

技术介绍

[0002]聚酰亚胺泡沫复合材料是由大块发泡后刨切出的聚酰亚胺泡沫进行涂胶复合后制成的，复合后聚酰亚胺泡沫的物理化学性能和特种功能均能随着进行复合的增强材料得到显著提升。
[0003]针对上述相关技术，专利技术人发现，聚酰亚胺泡沫传统发泡工艺存在着无法解决的圆顶问题极大的限制了泡沫原始泡体的利用率提升，且复合时使用的胶粘剂往往不仅会散发出刺鼻难闻的气味影响生产人员的身体健康还会对环境造成污染破坏。

技术实现思路

[0004]为了改善现有聚酰亚胺泡沫发泡工艺泡沫利用率低且生产工艺复杂的缺陷，本申请提供一种聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法。
[0005]本申请提供一种模具和应用其制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法，采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供了一种模具，采用以下技术方案：一种模具，包括：模具底板，所述模具形成为板型件；多个限位块，多个所述限位块沿所述模具底板的周向方向设置于所述模具底板的一侧；模具盖板，所述模具盖板设于所述多个限位块原理模具底板的一侧且与多个所述限位块抵接设置。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请优化了模具结构，解决了传统聚酰亚胺发泡工艺所无法解决的圆顶问题，极大的提高了泡沫的利用率，减少了生产成本、减轻了废料处理的压力。
[0007]优选的，多个所述限位块等间距设置，每个相邻所述限位块之间的间隙形成为溢料口。
[0008]优选的，所述模具盖板和/或所述模具底板设有沿其厚度方向贯通的螺丝固定孔。
[0009]第二方面，本申请技术方案提供了一种应用上述模具制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法，采用以下技术方案：一种聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1、取模具并在模具底板内壁面铺设脱模材料，待脱模材料铺设完成后，再在脱模材料表面铺设待复合材料；S2、配置发泡材料原料并浇注至上述铺设待复合材料模具内部；
S3、按聚酰亚胺泡沫复合材料层数，在模具上层重复铺设相应待复合材料和发泡材料原料后，再将脱模材料铺设在模具上层并固定好模具盖板发泡处理；S4、待静置发泡完成后，开模、修整和分切，收集得基体泡沫板，根据聚酰亚胺泡沫复合材料结构，选择是否对基体泡沫板二次加工，直至完成并收集泡沫板板材；S5、将泡沫板板材置于烘箱中，固化处理即可得到泡沫复合板成品。
[0010]通过采用上述技术方案，本申请优化了聚酰亚胺泡沫材料的制备工艺，采用复合材料与原料共同发泡制备的技术方案，从而使制备的聚酰亚胺泡沫复合材料的结构更加稳定，同时该方案成型的材料有效改善了传统发泡工艺由于发泡速度不均匀出现的圆顶结构，从而使制备的聚酰亚胺泡沫复合材料制备过程中原料的利用率。
[0011]优选的，步骤S2中所述的发泡材料原料，按重量份数计包括：芳香族二酐
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20～65份；异氰酸酯
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50～105份；溶剂
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10～40份；低分子醇
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0.1～10份；发泡剂
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25～80份；稳泡剂
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2～20份；催化剂
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0.1～9份。
[0012]通过采用上述技术方案，本申请一方面优化了发泡原料的组分，降低了配方前期预混料中溶剂的含量，一方面提高了泡沫本身在发泡阶段的结构强度，避免了泡沫的开裂，另一方面提高了物料长时间存储的稳定性，使得配置好的物料可于储料罐中长时间存储不发生性状改变，同时也减少了整体生产过程中的溶剂挥发，保护了操作人员的人身健康与地球环境。
[0013]优选的，所述发泡原料采用以下方案混合制备而成：将芳香族二酐、溶剂及低分子醇进行第一次混合后，得到第一溶液；将发泡剂、稳泡剂和催化剂第二次混合后，得到第二溶液；将所述第一溶液、所述第二溶液和异氰酸酯共同搅拌进行第三次混合后即得到发泡浆料。
[0014]通过采用上述技术方案，本申请通过原材料配方的优化，能使得芳香族二酐在低溶剂环境下即可生成反应所需的低黏度液态前驱体，且能于储料罐中长期稳定存储不发生性状改变。并且优选的第二溶液配方因采用特定的催化剂使得反应朝着有利的方向进行，减少了反应所需的时间，优选的稳泡剂也极大地改善了泡孔的结构，使得泡孔变得细腻。整个反应过程中除了溶剂外不产生其他无用的、需额外步骤去除的副产物，简化了原材料反应和发泡的操作流程，降低了生产成本。
[0015]优选的，所述第一次混合、第二次混合和第三次混合的方式包括加热搅拌和/或机械搅拌；所述混合制备的温度为20～110℃，所述混合制备的转速为200～5500 r/min，所述混合制备的时间为0.1～12h。
[0016]优选的，步骤S5所述固化处理为加热固化，所述加热固化的温度为180～230℃，加热固化的时间为2～3h。
[0017]通过采用上述技术方案，本申请进一步优化了制备方案中的温度、搅拌速度和混
合时间等工艺，从而使优化制备后的聚酰亚胺泡沫复合材料的制备效率有效提高。
[0018]优选的，所述脱模材料包括PET薄膜、PI薄膜、PP薄膜、PE薄膜或牛皮纸中的至少一种。
[0019]优选的，所述复合材料包括耐高温的网格状结构或间隙的耐高温非致密材料。
[0020]通过采用上述技术方案，本申请对复合材料种类进行优化，通过筛选的耐高温非致密材料能在热固化处理过程中，对高温环境有效适应的同时，非致密结构的材料能显著增大与聚酰亚胺泡沫体的复合表面积以提高复合强度并在每层聚酰亚胺基体泡沫板表面形成固定和支撑的作用，有效改善了聚酰亚胺基体泡沫板的结构强度。
[0021]综上所述，本申请具有以下有益效果：本申请提供了一种特定步骤的聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法，通过特定的简单的步骤再结合相应的工艺流程上的改进，实现了聚酰亚胺泡沫复合材料的低损耗生产，简化了生产工艺，减少了污染，而且不涉及微波流程极大地降低了生产成本。
[0022]本专利技术提供的模具解决了传统聚酰亚胺发泡工艺所无法解决的圆顶问题，极大的提高了泡沫的利用率，减少了生产成本、减轻了废料处理的压力。
[0023]实验结果表明，本专利技术提供的制备方法，相对传统发泡方式80%左右的原泡利用率，可提升至95%以上且能对所需进行复合的材料的边角余料进行再利用，无需胶粘剂对操作人员和地球环境更加友好。
附图说明
[0024]图1为本申请实施例1中采用的模具结构示意图；图2为本申请实施例1制备的聚酰亚胺泡沫复合材料的结构示意图；其中，1、模具底板；2、限位块；3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模具，其特征在于，包括：模具底板(1)，所述模具形成为板型件；多个限位块(2)，多个所述限位块(2)沿所述模具底板(1)的周向方向设置于所述模具底板(1)的一侧；模具盖板(3)，所述模具盖板(3)设于所述多个限位块(2)原理模具底板(1)的一侧且与多个所述限位块(2)抵接设置。2.根据权利要求1所述的一种模具，其特征在于，多个所述限位块(2)等间距设置，每个相邻所述限位块(2)之间的间隙形成为溢料口(4)。3.根据权利要求1所述的一种模具，其特征在于，所述模具盖板(3)和/或所述模具底板(1)设有沿其厚度方向贯通的螺丝固定孔(5)。4.一种采用权利要求1～3任一项所述的模具制备聚酰亚胺泡沫复合材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、取模具并在模具底板内壁面铺设脱模材料，待脱模材料铺设完成后，再在脱模材料表面铺设待复合材料；S2、配置发泡材料原料并浇注至上述铺设待复合材料模具内部；S3、按聚酰亚胺泡沫复合材料层数，在模具上层重复铺设相应待复合材料和发泡材料原料后，再将脱模材料铺设在模具上层并固定好模具盖板发泡处理；S4、待静置发泡完成后，开模、修整和分切，收集得基体泡沫板，根据聚酰亚胺泡沫复合材料结构，选择是否对基体泡沫板二次加工，直至完成并收集泡沫板板材；S5、将泡沫板板材置于烘箱中，固化处理即可得到泡沫复合板成品。5.根据权利要求4所述的一种聚酰亚胺泡沫复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的发泡材料原料，按重量份数计包括：芳香族二酐
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20～65份；异氰酸酯
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50～105份；溶剂
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【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，聂赫然，李卓超，汪伟，
申请(专利权)人：常州福隆科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：