一种对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法技术

本发明专利技术涉及一种对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，具体包括如下步骤：（1）清理模具；（2）涂刷脱模剂；（3）分别配制胶衣层用树脂胶、表面层用树脂胶和灌注用树脂胶；（4）制作胶衣层；（5）制作表面层；（6）制作增强层，其中包括对位芳纶纤维布；（7）铺设真空灌注装置并密封；（8）真空灌注；（9）制件固化；（10）脱模；（11）加固件和连接件的固定；（12）后处理。采用本发明专利技术提供的真空灌注成型方法制备的对位芳纶复合材料，其生产方法简单、可有效提高对位芳纶复合材料制件耐紫外性能，同时使对位芳纶与树脂具有良好的粘结性，使复合材料获得稳定、良好的各项性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对位芳纶复合材料制件的制备方法，特别是涉及。
技术介绍
在现有的高性能纤维中，对位芳纶是综合性能最好的有机纤维之一，其突出的性能特点是高强、高模和耐高温，同时还具有耐磨、阻燃、耐化学腐蚀、绝缘、防割、抗疲劳、柔韧、尺寸稳定性好等性能，因此对位芳纶复合材料被誉为全球材料皇冠上的钻石，位列三大高性能材料之一，其产业化进程对我国国防建设、主导型工业项目(如大型飞机、高速列车、造船、电力、电子信息、建材等)具有至关重要的影响。在军工领域，对位芳纶复合材料大量应用于飞机、舰船、潜艇、坦克、导弹、雷达的高性能结构件和特种电子设备。在民用领域，主要用于航天、航空、高速列车及汽车的高性能结构件、轨道交通、核电、水电和电网工程中大型电机、变压器高端绝缘材料，建筑用高性能隔热阻燃材料，高端电路板和印刷、医用材料等。此外，对位芳纶的应用形式也被不断开拓，如国外利用对位芳纶复合材料的高抗冲击性，在复合材料领域开发了对位芳纶与其它增强纤维相互补的新型复合材料产品，使复合材料的抗冲击强度相当于以往碳纤维增强热固性树脂的数倍，而耐热性、耐药品性和抗蠕变性增高，且成型周期缩短。随着新产品的不断开发，对位芳纶的新用途也不断被开拓，如国外利用对位芳纶复合材料的高抗冲击性，在复合材料领域开发了对位芳纶与其它增强纤维相互补的新型复合材料产品，使复合材料的抗冲击强度相当于以往碳纤维增强热固性树脂的数倍，而耐热性、耐药品性和抗蠕变性增高，且成型周期缩短，应用目标是航空器和飞机部件，同时自重是航空器没汁师除安全性之外最关心的技术指标，有人称航空器减少Ig质量就相当于节约Ig黄金。因而密度很小的芳纶树脂基增强复合材料被用作了宇航、火箭和飞机的结构材料，用来减轻自重，增加有效负荷，节省大量动力燃料。波音飞机的壳体、内部装饰件和座椅等部件都使用了对位芳纶。对位芳纶复合材料(AFRP)还可广泛应用于轻型卡车与轿车的传动轴、车身底盘、保险架、坐椅骨架、车门、面板、水箱等部件。近年来，随着低碳经济的呼声日益增高，对位芳纶在风力发电，储能材料以及节能减排领域的应用将会受到重视。芳纶及其复合材料轻质高强的特点，使其在应用时能有效减轻零部件的重量，特别是汽车、船舶等领域，起到明显的节能减排效果。目前，对位芳纶复合材料的制备多处于研究阶段，真正进行产业化生产的报道凤毛麟角，尚没有采用真空灌注方法生产对位芳纶复合材料的报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种对位芳纶复合材料的真空灌注成型方法，且所制备的对位芳纶复合材料能够达到抗紫外线、材料之间良好粘结的优异性能。为了解决现有技术存在的缺陷，至少达到上述目的，本专利技术提供了一种对位芳纶复合材料的真空灌注成型方法，包括如下步骤( I)清理模具；(2)涂刷脱模剂；(3)分别配制胶衣层用树脂胶、表面层用树脂胶和灌注用树脂胶；(4)制作胶衣层；(5)制作表面层；(6)制作增强层，其中包括对位芳纶纤维布；(7)铺设真空灌注装置并密封； (8)真空灌注；(9)制件固化；(10)脱模；(11)加固件和连接件的固定；(12)后处理。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述表面层采用涂覆有紫外线吸收剂或紫外线油漆的玻璃纤维短切毡制成。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述模具为不锈钢模具，所述脱模剂为聚乙烯醇。 本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述胶衣层用树脂胶采用100份不饱和聚酯树脂、2份引发剂过氧化甲乙酮、广4份促进剂环烷酸钴或萘酸钴、2. 5^3. 5份抗结块剂气相二氧化硅、2 3份消泡剂，8 10份颜料糊配制而成。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述表面层用树脂胶和灌注用树脂胶采用100份不饱和聚酯树脂或环氧树脂、5 10份稀释剂丙酮、广3份引发剂过氧化甲乙酮、4飞份由质量比为1:1的二甲基苯胺和过氧化苯甲酰配成的质量分数为8% 10%的促进剂苯乙烯溶液、1(T20份作为填料的滑石粉配制而成。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述增强层选用对位芳纶纤维布、玻璃纤维短切毡和双梁加固装置制作而成，所述增强层的制作方法包括如下步骤A.制作双梁加固装置；B.选择合适的对位芳纶纤维布、玻璃纤维短切毡，进行剪裁；C.将所述对位芳纶纤维布在8(T90°C的水中煮20min ;D.依次铺设所述对位芳纶纤维布和玻璃纤维短切毡至设定厚度；E.在所述对位芳纶纤维布和玻璃纤维短切毡上放置所述双梁加固装置。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述双梁加固装置的双梁之间填充有夹心材料。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述双梁加固装置采用湿法成型方法制作而成，制作方法为首先糊制内外膜，将所述内外膜组合；选择合适的泡沫材料的选择；在温度为2(T30°C条件下，向模腔中灌注硬质聚氨酯泡沫泡沫塑料；最后发泡固化并脱模形成制品。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其中所述真空灌注装置包括脱模布、导流布和真空袋，所述脱模布铺设在所述增强层上，在所述脱模布上层依次铺设所述导流布和所述真空袋。本专利技术所述的对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，通过所述步骤(I)到步骤(10)分别得到所述对位芳纶复合材料制件的阴模和阳模，在所述阴模和阳模的增强层之间粘贴固定所述加固件和所述连接件，所述加固件的材料为PVC泡沫、聚氨酯泡沫或金属材料。本专利技术的有益效果本专利技术与现有技术不同之处在于本专利技术将真空灌注成型方法应用于对位芳纶复合材料的生产，由于真空灌注成型是闭模成型，因此在成型过程中苯乙烯挥发少，改善了工作环境，简化了方法操作。同时真空辅助可充分消除气泡，降低制品的孔隙率，能有效控制产品的含胶量，产品质量稳定性高。真空灌注成型方法被认为一种效率高、成本低、质量好的生产方法。采用本专利技术提供的真空灌注成型方法制备的对位芳纶复合材料生产方法流程简单、可有效提高对位芳纶复合材料制件耐紫外性能的真空灌注成型方法，同时使对位芳纶与树脂具有良好的粘结性，使复合材料获得稳定、良好的各项性能。同时，本专利技术所述对位芳纶复合材料的真空灌注成型方法步骤(2)中，所配制的脱模剂具有以下优点脱模效果好；价格便宜；容易配制；可长期保存；涂刷方便；可用水清洗；流平性、成膜性好；产品表面光洁。步骤(6)中的增强层包括对位芳纶纤维布、玻璃纤维短切毡和双梁加固装置，加固效果好。下面结合附图对本专利技术所述对位芳纶复合材料的真空灌注成型方法作进一步说明。附图说明图1为本专利技术所述对位芳纶复合材料制件制作过程中的层状结构示意图；图2为本专利技术所述对位芳纶复合材料制件在真空灌注过程中的结构示意图；图3为本专利技术所述对位芳纶复合材料制件的真空灌注方法流程图；图4为本专利技术所述双梁加固装置的湿法成型方法流程图。具体实施例方式如图1和图2所示，本专利技术所述对位芳纶复合材料制件的真空灌注方法是在单面刚性模具上以柔性真空袋薄膜包覆、密封纤维增强材料，然后在真空负压下排除模腔中的气体，利用树脂的流动，渗透实现对纤维及其织物的浸溃，并在室温或加热条件下固化成型的一种方法方法。图3为本专利技术所述方法的流程图，所述方法包括如下步骤一、清理模具I制作模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对位芳纶复合材料制件的真空灌注成型方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）清理模具；（2）涂刷脱模剂；（3）分别配制胶衣层用树脂胶、表面层用树脂胶和灌注用树脂胶；（4）制作胶衣层；（5）制作表面层；（6）制作增强层，其中包括对位芳纶纤维布；（7）铺设真空灌注装置并密封；（8）真空灌注；（9）制件固化；（10）脱模；（11）加固件和连接件的固定；（12）后处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马千里，王双成，许德胜，姜茂忠，
申请(专利权)人：烟台泰和新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：