一种具有多夹芯层结构的复合板制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有多夹芯层结构的复合板，包含依次粘接的第一蒙皮、夹芯部和第二蒙皮；所述的夹芯部包含若干夹芯层；所述的若干夹芯层的材料是任意２种或任意２种以上的功能型高分子泡沫材料的组合，其包含聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酰亚胺、聚氯乙烯、聚氨酯弹性体、聚乙烯等以高聚物为主要组分高分子轻质泡沫材料。本实用新型专利技术的复合板根据实际应用中对复合板性能的具体要求，采用具有相应优势性能的材料的夹芯层组合，充分地发挥各材料的优势性能，本实用新型专利技术提供的具有多夹芯层结构的复合板综合性能突出，具有较高的性能优势和性价比，尤其适用于交通领域的轨道车辆。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有多夹芯层结构的复合板，尤其涉及一种应用于交通领域 的轨道车辆等交通运输工具的具有多夹芯层结构的复合板。
技术介绍
目前，在交通领域，多采用复合板材作为结构件。复合板的一个优势是质量轻刚度 好，不但具备内部芯材的性能优势的前提下，并具备比芯材本身刚度更高的整体刚度，复合 板材的刚度较多地取决于芯材的厚度和蒙皮的材料性能。对于交通领域，除了刚度要求外，至少还要求防火性能、抗冲击性能等，因此，选材 的范围往往局限于一些性能优异的芯层材料，如聚醚砜树脂(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)或聚 甲基丙烯酰亚胺(PMI)或聚氯乙烯(PVC)等。由于目前的复合板夹芯采用的多是一种单一 材料，对于要求具备多种性能要求的复合板，一般采用同时具备较好的性能的材料来完成， 但这种情况下，多优先满足一种性能。结构上往往要求复合板具备一定的厚度，当复合板的 厚度超过一定的数值的时候，中性层附近的材料往往就仅仅起到支撑作用，该处的为满足 复合板表层抗冲击性、阻燃性而选用的芯层材料的优异性能，不会在试验或实际使用中表 现出。因此在这种情况下，选取同一种材料作为复合板的芯材，就不能充分的发挥材料本身 所具备的良好性能。EP1619020A1对于抗冲击性能要求的复合板设计，为了扩大芯材的选取范围，提出 一种用于车辆壁板内衬的复合板的加强方法，采用较强的材料对薄蒙皮进行加固，或者直 接采用更强的材料替代薄蒙皮加固复合板，提供了用于加固的材料与芯材的连接结构。CN200710039586. 2对于承受较复杂外载的复合板，提出了一种采用玻璃钢对薄蒙 皮进行加固的方法，并提供了一种加强复合板蒙皮的工艺方法。两种方法都没有脱离加固蒙皮的思路，都没有考虑到夹芯成份从上蒙皮到下蒙皮 所需要满足的条件是不同的，没有考虑不同层间位置对夹芯成份材料的性能要求不同，来 选用芯材并组合芯材的成份。
技术实现思路
本技术提供一种轨道车辆用的具有多夹芯层结构的复合板，其结构简洁，综 合性能优异，符合交通领域对复合板材料日益提高的多方面性能的要求。为了达到上述目的，本技术提供了一种具有多夹芯层结构的复合板，该复合 板包含依次粘接的第一蒙皮、夹芯部和第二蒙皮；所述的夹芯部包含若干夹芯层；所述的 夹芯部内的夹芯层所用的材料选自任意2种或2种以上的功能型高分子泡沫材料的组合， 该功能型高分子泡沫材料以高聚物为基本组分。进一步地，所述的功能型高分子泡沫材料包含聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺、聚甲基丙 烯酰亚胺、聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯等高分子材料；这些功能 型高分子泡沫材料分别各自具有以下任意一种或一种以上的优势性能质轻、成本低、耐腐蚀、阻燃、绝缘、比强度高，能够吸收冲击载荷以及隔热、隔音等。所述的若干夹芯层通过粘接、或通过扣接、或通过螺栓连接形成夹芯部。所述的至少一面与蒙皮接触的芯材采用聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酰 亚胺或者聚氯乙烯。所述的第一蒙皮和第二蒙皮是整个复合板的主要受力构件，所用的材料分别选自 铝板、钢板、铜板等薄金属板材；或选自玻璃钢板或者碳纤维板等非金属薄板；所述第一蒙 皮和第二蒙皮的厚度为0. 2mm 10mm。本技术还涉及一种轨道车辆，由骨架和复合板构成，其中，构成该轨道车辆的 复合板材采用本技术提供的具有多夹芯层结构的复合板。本技术根据对复合板性能的要求，构造一种多夹芯成份的三明治型复合板， 该复合板的总厚度取决于对复合板的刚度和结构要求以及蒙皮所使用的材料，复合板第一 蒙皮和第二蒙皮选择常用的强度较高的金属或非金属薄板。本技术根据对复合板性能的要求，可以在第一蒙皮或第二蒙皮或者第一蒙皮 及第二蒙皮的内接触面所接触的夹芯层选用抗冲击性能、防火性能优异PES、PEI或PMI或 者具有其它良好力学性能、电学性能或物理性能的工程材料，该夹芯层的厚度取决于对复 合板的性能要求和蒙皮的厚度和材料。蒙皮的厚度大、材质好，该夹芯层的厚度小，反之， 则该夹芯层的厚度大，内层的夹芯层的材料选用其他性能相对较弱的轻质材料如聚氯乙烯 PVC，PES、PEI或PMI等甚至聚氨酯弹性体(PUR)或聚乙烯(PE)，构成至少总共夹芯层为两 层或三层乃至三层以上、夹芯层材料成份多于两种的多成份芯层复合板。如果对复合板性能的轻量化要求严格，综合考虑整体的疲劳性能、抗冲击性能，高 温性能和阻燃性能，则外层夹芯层材料可只选用PES、PEI,内层材料选用PMI、PES甚至PVC 的一种或者多种组合。内层的组合及厚度取决于结构对复合板性能的要求。如果对复合板要求价格低廉，保温性能优良，可以优选PS和PUR组合，内层的组合 及厚度取决于结构对复合板保温性能和机械性能的要求。本技术的三明治型多夹芯层复合板材料可作为制造轨道车辆的板材，也可作 为飞机、轮船、建筑和汽车等交通运输工具的板材。本技术的具有多夹芯层结构的复合板由于采用了多种材料作为夹芯层，根据 不同层间的性能要求，采用相应性能优异的材料，合理的利用了材料的力学性能和机械性 能，使得复合板材综合性能突出，具有较高的性能优势和性价比。本技术的这种新型复 合板板材可用于制造轨道车辆等交通工具，能提高现有交通工具的综合性能。附图说明图1是本技术的具有多夹芯层结构的复合板的一种三层夹芯两种成份的复 合板示意图；图2是本技术的具有多夹芯层结构的复合板的一种两层夹芯两种成份复合 板示意图；图3是本技术的具有多夹芯层结构的复合板的一种三层夹芯三种成份复合 板示意图；图4是应用本技术的具有多夹芯层结构的复合板于轨道车辆的示意图。具体实施方式下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明实施例1如图1所示，是一种三层夹芯两种成份复合板材，总厚度一般为20mm至80mm。本 实施例复合板总厚度为60mm。蒙皮为铝板、钢板、玻璃钢板或者碳纤维板等薄板，厚度一般 为0. 2mm至10. Omm0本实施例第一蒙皮11为1. 2mm铝板，第二蒙皮12为1. Omm铝板；夹芯 部包含三层夹芯材料，夹芯材料选用厚度为IOmm 15mm的PEI芯材25和厚度为27. 8 37. 8mm的PMI芯材24组合。其中，与蒙皮连接的是PEI芯材25，PMI芯材24被包夹在两 层PEI芯材25内部。所述的第一蒙皮11、PEI芯材25、PMI芯材24、PEI芯材25及第二蒙 皮12依次通过粘接剂粘接构成复合板材。蒙皮选用轻质的铝板，能有效地减轻复合板材的重量，并保证合适的强度和刚度。 紧邻蒙皮11和蒙皮12采用的PEI芯材25具有在高温下保持足够的强度和刚度，具备较好 的阻燃性能和较好的延伸率。PMI芯材24相比PEI芯材25而言，PMI的拉伸和剪切强度较 强，可以起到增强芯层的作用，因此放在复合板的中性层附近。夹在PEI芯材25之间的PMI 芯材24能提供所需要的支撑强度和刚度，并也具备具有在高温下的保持强度、刚度和阻燃 性能。本实施例的复合板，具备非常好的重量性能比，能满足轨道车辆3的车厢顶板31、 车厢侧顶板32、车厢侧板33和车厢地板34的要求，满足具备高温性能、阻燃性能和具备较 大延展率的要求。实施例2如图2所示，是一种两层夹芯两种成份复合板，总厚度一般为20m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多夹芯层结构的复合板，该复合板包含第一蒙皮（１１）、夹芯部和第二蒙皮（１２），其特征在于，所述的夹芯部包含若干夹芯层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹龙，
申请(专利权)人：上海磁浮交通发展有限公司，上海磁浮交通工程技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：31