層壓成型裝置及其制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種層壓成型裝置及其制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法，層壓成型裝置包括下模板；上模板，所述的上模板和下模板之間用緊固件連接；下模板上設(shè)置有可調(diào)節(jié)高度的行程止塊；還包括用于隔離相鄰待層壓成型產(chǎn)品的隔板；所述的方法包括預(yù)浸料的制備、裝模、模壓、固化和脫模。本發(fā)明提供的層壓成型裝置結(jié)構(gòu)簡單、可以在不使用機(jī)械的條件下實(shí)現(xiàn)不同尺寸平板材料的成型，減少了制作大型的成型機(jī)械；同時(shí)根據(jù)成型材料的密度和厚度要求可以通過調(diào)節(jié)緊固件達(dá)到要求；層壓成型裝置設(shè)置有多個(gè)隔板，一次性可成型多件產(chǎn)品；制備方法流程簡單，原料為市面上的普通熱固性樹脂，原料易得。
【專利說明】層壓成型裝置及其制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料制備領(lǐng)域，涉及一種層壓成型裝置及采用此層壓成型裝置制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]層壓成型工藝，是把一定層數(shù)的浸膠布(紙)疊在一起置于兩塊不銹鋼模板之間，送入多層液壓機(jī)，在一定的溫度和壓力下壓制成板材的工藝。層壓成型工藝屬于干法、壓力成型范疇，是復(fù)合材料的一種主要成型工藝。該工藝生產(chǎn)的制品包括各種絕緣材料板、人造木板、塑料貼面板、覆銅箔層壓板等。層壓成型工藝特點(diǎn)是制品表面光潔、質(zhì)量較好且穩(wěn)定及生產(chǎn)效率較高。缺點(diǎn)是只能生產(chǎn)板材，且產(chǎn)品的尺寸大小受設(shè)備的限制。
[0003]用于層壓成型的膠布是用增強(qiáng)材料浸潰適量液態(tài)樹脂、烘干制得。根據(jù)不同性能要求的制品，增強(qiáng)材料可以是紙、棉布、玻璃纖維布、碳纖維布等，樹脂液可以是酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、有機(jī)硅樹脂等各種熱固性樹脂。制好待用的膠布進(jìn)入層壓成型，其步驟是:裝料一進(jìn)模一熱壓一冷卻一脫模一加工一熱處理。裝料是將按生產(chǎn)產(chǎn)品要求的膠布按一定順序疊合、鋪設(shè)在鋼板或鐵板之間的過程，進(jìn)模是將裝好的板料組合逐格(或整體)推入多層壓機(jī)的加熱板間待升溫加壓的過程，熱壓是按一定溫度-壓力-時(shí)間要求控制壓機(jī)使材料受壓熱固化成型的過程，之后經(jīng)過冷卻、脫模、加工、熱處理即得成品板材。
[0004]傳統(tǒng)層壓方法由于使用液壓機(jī)，材料成型尺寸及效率受到壓機(jī)的限制，同時(shí)固定投資大。如何能省去壓機(jī)使材料成型，就能實(shí)現(xiàn)減小板材生產(chǎn)固定投資、降低成本的目的，特別是對于小批量板材生產(chǎn)更具優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的層壓成型裝置，并提供了采用此層壓成型裝置制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法。
[0006]為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種層壓成型裝置，包括:下模板；上模板，所述的上模板和下模板之間用緊固件連接；下模板上設(shè)置有可調(diào)節(jié)高度的行程止塊；還包括用于隔離相鄰待層壓成型產(chǎn)品的隔板。
[0008]利用上述的層壓成型裝置制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法，包括以下步驟:
[0009]A、預(yù)浸料的制備:將增強(qiáng)材料浸潰于熱固性樹脂中，擠出多余的樹脂，制成預(yù)浸料；
[0010]B、裝模:在上、下模板內(nèi)表面和隔板表面涂刷脫模劑并晾干或烘干，將預(yù)浸料置于層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預(yù)浸料用隔板隔開；
[0011]C、模壓:根據(jù)預(yù)浸料成型后的厚度和密度，調(diào)節(jié)行程止塊的高度，使用層壓成型裝置的緊固件使上模板、下模板受力緊固；[0012]D、固化:將壓膜后的預(yù)浸料置于樹脂液的固化溫度下進(jìn)行固化成型；
[0013]E、脫模:退去緊固件，拆開上模板和隔板即得到成型板材。
[0014]在上述的方法中，所述的增強(qiáng)材料為纖維、纖維編織物、紙張或棉布。
[0015]在上述的方法中，所述的熱固性樹脂為熱固性酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹月旨、糠酮樹脂中一種。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:
[0017](I)本發(fā)明提供的層壓成型裝置結(jié)構(gòu)簡單、可以在不使用機(jī)械的條件下實(shí)現(xiàn)不同尺寸平板材料的成型，減少了大型的成型機(jī)械；同時(shí)根據(jù)成型材料的密度和厚度要求可以通過調(diào)節(jié)緊固件達(dá)到要求；層壓成型裝置設(shè)置有多個(gè)隔板，一次性可成型多件產(chǎn)品。
[0018](2)本發(fā)明制備高分子基復(fù)合材料的工藝流程簡單；原料為市面上的普通熱固性樹脂，原料易得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明層壓成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合本發(fā)明的附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說明，以使得本發(fā)明的技術(shù)方案、技術(shù)效果更加的清楚明白。
[0021]圖1示出了本發(fā)明層壓成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，層壓成型裝置包括下模板I ;上模板3，上模板3與下模板I之間用緊固件6連接，上模板3與下模板I之間的距離根據(jù)緊固件6的連接調(diào)節(jié)；下模板I上設(shè)置有高度可調(diào)節(jié)的行程止塊5 ;層壓成型裝置還包括用于隔離相鄰待層壓成型產(chǎn)品2的隔板4。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述的緊固件6可以為螺釘與螺母組件。為了讓成型產(chǎn)品上表面具有圖案，下模板1、上模板3和/或隔板4相應(yīng)的表面上設(shè)置有相應(yīng)的圖案。
[0022]采用上述的層壓成型裝置制備熱固性高分子基復(fù)合材料的具體實(shí)施例如下:
[0023]實(shí)施例1:
[0024]采用本發(fā)明的層壓成型裝置和工藝制備酚醛樹脂粘接陶瓷纖維板，原料為市售的水溶性熱固性酚醛樹脂和硅酸鋁纖維毯，具體步驟如下:
[0025]步驟一:預(yù)浸料的制備:將水溶性熱固性酚醛樹脂與水按照質(zhì)量比為1:1的比例稀釋制備成水溶性熱固性酚醛樹脂液，將硅酸鋁纖維毯按照板材生產(chǎn)要求大小切割，將切割好的一定尺寸的硅酸鋁纖維毯在稀釋的水溶性熱固性酚醛樹脂液中浸透后，擠壓除去多余的料液，通過晾置或加熱去除水后即制得預(yù)浸料。
[0026]步驟二:裝模:在上、下模板內(nèi)表面和隔板表面涂刷脫模劑并晾干或烘干，將預(yù)浸料置于層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預(yù)浸料用隔板隔開。
[0027]步驟三:模壓:根據(jù)預(yù)浸料壓制成型后的厚度和密度要求，調(diào)整行程止塊的高度，然后通過緊固件將上模板、下模板相向位移至上模板接觸到行程止塊。
[0028]步驟四:固化:壓膜后的預(yù)浸料置于145°C下加熱固化2小時(shí)。
[0029]步驟五:脫模:將加熱固化后的預(yù)浸料降溫至50°C以下，然后退去緊固件，拆開上模板和隔板，即得到酚醛樹脂粘接陶瓷纖維板。[0030]本法制備的酚醛樹脂粘接陶瓷纖維板為4A級(jí)防火材料，并且耐酸、耐堿、耐鹽、耐候?yàn)楹芎玫姆阑鸩牧稀?br> [0031]實(shí)施例2:
[0032]采用本發(fā)明的層壓成型裝置和工藝制備酚醛樹脂/玻璃纖維板，原料為市售的水溶熱熱固性酚醛樹脂和玻璃纖維氈。具體的操作步驟同實(shí)施例1。
[0033]實(shí)施例3:
[0034]采用本發(fā)明的層壓成型裝置和工藝制備糠酮樹脂粘接玻璃陶瓷纖維板，原料為市售的糠酮樹脂、玻璃纖維氈、磷酸，具體步驟如下:
[0035]步驟一:預(yù)浸料的制備:向糠酮樹脂中加入其重量4%?5%的磷酸作為固化催化齊U，攪拌使其混合均勻，將玻璃纖維氈按照板材生產(chǎn)要求大小切割，將切割好的一定尺寸的玻璃纖維氈在加入了固化催化劑的糠酮樹脂液中浸透，擠壓除去多余的料液，即制得預(yù)浸料。
[0036]步驟二:裝模:在上、下模板內(nèi)表面和隔板表面涂刷脫模劑并晾干或烘干，將預(yù)浸料置于層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預(yù)浸料用隔板隔開。
[0037]步驟三:模壓:根據(jù)預(yù)浸料壓制成型后的厚度和密度要求，調(diào)整行程止塊的高度，然后通過緊固件將上模板、下模板相向位移至上模板接觸到行程止塊。
[0038]步驟四:固化:壓膜后的預(yù)浸料置于100°C下加熱固化2小時(shí)。
[0039]步驟五:脫模:將加熱固化后的預(yù)浸料降溫至50°C以下，然后退去緊固件，拆開上模板和隔板，即得到糠酮樹脂粘接玻璃纖維板。
[0040]實(shí)施例4:
[0041]采用本發(fā)明的層壓成型裝置和工藝制備玻璃纖維增強(qiáng)不飽和樹脂板材，其具體步驟如下:
[0042]步驟一:預(yù)浸料的制備:選取市售模塑型不飽和聚酯樹脂，加入樹脂重量2%的促進(jìn)劑(環(huán)烷酸鈷)和0.5%引發(fā)劑(過氧化苯甲酰/過氧化甲乙酮)配成樹脂預(yù)混液，可根據(jù)要制備材料性能要求，在樹脂預(yù)混液中選擇性地加入填料、顏料及其它助劑配成預(yù)混料，將玻璃纖維氈按照板材生產(chǎn)要求大小切割，將切割好的一定尺寸的玻璃纖維氈在預(yù)混料中浸透，擠壓除去多余的料液，即制得預(yù)浸料。
[0043]步驟二、步驟三、步驟四同實(shí)施例3。
[0044]盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種層壓成型裝置，其特征在于包括:下模板(I);上模板(3)，所述的上模板(3)和下模板(I)之間用緊固件(6)連接；下模板(I)上設(shè)置有可調(diào)節(jié)高度的行程止塊(5);還包括用于隔離相鄰待層壓成型產(chǎn)品(2)的隔板(4)。
2.利用權(quán)利要求書I所述的層壓成型裝置制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法，其特征在于包括以下步驟: A、預(yù)浸料的制備:將增強(qiáng)材料浸潰于熱固性樹脂中，擠出多余的樹脂制成預(yù)浸料； B、裝模:在上、下模板內(nèi)表面和隔板表面涂刷脫模劑并晾干或烘干，將預(yù)浸料置于層壓成型裝置的下模板上，相鄰的預(yù)浸料用隔板隔開； C、模壓:根據(jù)預(yù)浸料成型后的厚度和密度，調(diào)節(jié)行程止塊的高度，使用層壓成型裝置的緊固件使上模板、下模板受力緊固； D、固化:將模壓后的預(yù)浸料置于樹脂液的固化溫度下進(jìn)行固化成型； E、脫模:退去緊固件，拆開上模板和隔板即得到成型板材。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法，其特征在于所述的增強(qiáng)材料為纖維、纖維氈、纖維編織物、紙張或棉布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備熱固性高分子基復(fù)合材料的方法，其特征在于所述的熱固性樹脂為熱固性酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、糠酮樹脂中的一種。
【文檔編號(hào)】B32B38/08GK103568447SQ201310415116
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】唐文龍, 田春蓉, 賈曉蓉 申請人:中國工程物理研究院化工材料研究所