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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合板材,具体而言,涉及一种复合材料型层压木的模压制备方法及层压木。
技术介绍
1、在船舶海工、航空航天、风电、交通运输等各领域,环氧树脂复合材料因其具有优异的力学性能、防腐蚀性、电绝缘性等优势,已成为复合材料领域用量最大的品种。
2、对于一些特殊领域,例如lng船、lpg船超低温液货运输船储罐垫木,对垫木材料的保温/绝热性能提出较高要求。因此需要力学性能好,且导热系数较低的材料作为垫木,否则就需要更厚的材料才能满足使用要求。传统超低温液货运输船垫木,普遍使用木材或者层压木,但木材的防腐抗菌、保温绝热性能一般,且使用寿命较短,浪费大量优质木材。
3、中国专利cn116218141公开了一种轻质环氧树脂代木,在环氧树脂中引入了光引发剂、热引发剂和空心玻璃微珠等填料,通过光照引发树脂体系固化,避免出现烧心现象且残余应力较小。但该专利技术制备产品没有纤维增强,产品力学性能不佳,尺寸不可控,特殊形状无法一次成型,难以满足特殊领域大尺寸产品的应用需求。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是,现有技术中,垫木材料短缺,且现有的复合板材存在力学性能不佳、尺寸不可控、特殊形状无法一次成型的问题,难以满足lng船、lpg船的使用需求。
2、为解决上述问题,本专利技术公开了一种复合材料型层压木的模压制备方法,包括以下步骤:
3、步骤s1:玻璃纤维材料剪裁:根据模具尺寸剪裁玻璃纤维材料;
4、步骤s2:制备环氧树脂胶液:将空心
5、步骤s3:制作预浸料:将玻璃纤维材料均匀浸渍于环氧树脂胶液中,形成预浸料;
6、步骤s4:固化定型:将预浸料装入模具中,对模具加热加压使得预浸料固化定型,形成环氧树脂复合材料;
7、步骤s5:脱模成型:将固化定型后的环氧树脂复合材料脱模,获得复合材料型层压木。
8、步骤s1-s5可以通过现有的压机设备进行复合材料型层压木的生产,其生产的层压木形状尺寸可控,复杂形状也可以一次成型。通过上述制备方法制备的层压木的密度为800kg/m3~1800kg/m3,纤维含量为30%~70%,产品的尺寸形状可控,复杂形状可一次成型,产品质量稳定
9、进一步的,所述环氧树脂胶液的组分按照重量份计算,包括:环氧树脂100份、玻璃微珠5~60份、阻燃剂5~25份、偶联剂0.5~2份、固化剂120份。
10、通过上述组分制备的环氧树脂胶液再配合相对重量份数为100-200份的玻璃纤维材料生产的复合材料型层压木具备优良的力学性能、阻燃性和保温性能,能够满足lng船、lpg船的技术发展需求,拓展了环氧复合材料的应用领域。
11、进一步的,所述玻璃纤维材料为短切玻纤织物、连续玻纤织物、玻璃纤维网格布、玻璃纤维双轴向布中的一种或几种。
12、玻璃纤维织物具有良好的绝缘、耐候、抗腐蚀性能,同时,其机械强度高,将其与环氧树脂复合形成的层压木具有低密度、高强度、保温绝热和良好的阻燃性,满足了lng船、lpg船的使用需求。
13、进一步的,所述环氧树脂为低粘度环氧树脂或丙烯酸改性的环氧树脂。
14、采用上述环氧树脂制备的环氧树脂胶液具有良好的流动性,便于后续工艺中玻璃纤维材料的均匀浸渍。
15、进一步的,所述阻燃剂为有机磷系阻燃剂或卤代磷酸酯阻燃剂与氧化物阻燃剂的混合物,混合比例为质量比1:1.5。
16、在环氧树脂胶液中加入上述阻燃剂可以有效地提升层压木的阻燃性能,保证其使用安全性。
17、进一步的,所述卤代磷酸酯阻燃剂为三(2-氯乙基)磷酸酯阻燃剂、三(2-氯丙基)磷酸酯阻燃剂、三(二氯丙基)磷酸酯阻燃剂中的一种;所述氧化物阻燃剂为氧化铝阻燃剂、三氧化二锑阻燃剂中的一种。
18、进一步的,所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷中的一种。
19、采用上述偶联剂能够降低环氧树脂胶液的粘度,改善空心玻璃微珠与环氧树脂、玻璃纤维材料与环氧树脂之间的界面作用,提高空心玻璃微珠与环氧树脂、玻璃纤维材料与环氧树脂之间的粘合强度,显著提高复合材料的力学性能,同时可以避免其他介质向界面渗透,提高了层压木的耐老化性能。
20、进一步的,所述空心玻璃微珠的密度为100~500kg/m3,粒径为2~125μm,壁厚1~10μm。
21、上述空心玻璃微珠能够显著地减轻层压木的重量,提高其抗裂性能、保温性能和再加工性能。
22、进一步的,步骤s5中,模具的加热温度为50~100℃,压力为10mpa,固化时间40~80min。
23、本专利技术还公开了一种层压木,所述层压木采用如上所述的制备方法生产。
24、通过上述步骤,可以制备出轻质的环氧复合材料层压木,层压木密度在800~1800kg/m3,具有优异的力学性能、阻燃性和保温性能,且模压工艺制备具有产品尺寸可控、特殊形状一次成型、质量稳定可靠等优势,满足了lng船、lpg船的技术发展需求,拓展了环氧复合材料的应用领域。
25、相对于现有技术,本专利技术所述的一种复合材料型层压木的模压制备方法及层压木具有以下优势:
26、本专利技术通过将玻璃纤维材料、空心玻璃微珠作为增强材料,环氧树脂作为基体,运用模压成型固化技术进行复合材料型层压木的制备,制备方法简单,易于实现,且具有产品尺寸可控、特殊形状一次成型、质量稳定可靠等优势,通过该制备方法生产的复合材料型层压木具有低密度、高强度、保温绝热和良好的阻燃性,满足了lng船、lpg船的技术发展需求,拓展了环氧复合材料的应用领域。
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1.一种复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述环氧树脂胶液的组分按照重量份计算,包括:环氧树脂100份、玻璃微珠5~60份、阻燃剂5~25份、偶联剂0.5~2份、固化剂120份。
3.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述玻璃纤维材料为短切玻纤织物、连续玻纤织物、玻璃纤维网格布、玻璃纤维双轴向布中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述环氧树脂为低粘度环氧树脂或丙烯酸改性的环氧树脂。
5.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述阻燃剂为有机磷系阻燃剂或卤代磷酸酯阻燃剂与氧化物阻燃剂的混合物,混合比例为质量比1:1.5。
6.如权利要求5所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述卤代磷酸酯阻燃剂为三(2-氯乙基)磷酸酯阻燃剂、三(2-氯丙基)磷酸酯阻燃剂、三(二氯丙基)磷酸酯阻燃剂中的一种;所述氧化物阻燃剂为氧化铝阻燃剂、
7.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷中的一种。
8.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述空心玻璃微珠的密度为100~500kg/m3,粒径为2~125μm,壁厚1~10μm。
9.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,步骤S5中,模具的加热温度为50~100℃,压力为10MPa,固化时间40~80min。
10.一种层压木,其特征在于,所述层压木采用如权利要求1-9中任一项所述的制备方法生产。
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述环氧树脂胶液的组分按照重量份计算,包括:环氧树脂100份、玻璃微珠5~60份、阻燃剂5~25份、偶联剂0.5~2份、固化剂120份。
3.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述玻璃纤维材料为短切玻纤织物、连续玻纤织物、玻璃纤维网格布、玻璃纤维双轴向布中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述环氧树脂为低粘度环氧树脂或丙烯酸改性的环氧树脂。
5.如权利要求1所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特征在于,所述阻燃剂为有机磷系阻燃剂或卤代磷酸酯阻燃剂与氧化物阻燃剂的混合物,混合比例为质量比1:1.5。
6.如权利要求5所述的复合材料型层压木的模压制备方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:张帆,张兴刚,汪锋,佘新光,梁玉蕊,郭万涛,曾飞,孟山,
申请(专利权)人:洛阳双瑞橡塑科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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