本發(fā)明屬于芳綸蜂窩及其制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種泡沫填充芳綸蜂窩制品及其制備方法。
背景技術(shù)：
：芳綸蜂窩是芳綸紙經(jīng)過(guò)涂膠、疊合、熱壓、拉伸、定型、浸膠、固化、片切等工藝制備而成，具有密度小、比強(qiáng)度高、絕緣、耐熱、阻燃性能好等特點(diǎn)。迄今為止，飛機(jī)、游艇、高速列車(chē)等領(lǐng)域均有芳綸蜂窩批量化應(yīng)用，但是大多芳綸蜂窩采用蜂窩夾芯板的形式(芳綸蜂窩粘接鋁板或玻璃鋼面板)。目前，已有部分泡沫填充蜂窩專利的報(bào)道，采用的泡沫主要是酚醛、聚氨酯、聚酰胺、聚碳酸酯泡沫。CN102199333A號(hào)中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種酚醛蜂窩芯增強(qiáng)先進(jìn)復(fù)合材料的制造方法，將芳綸蜂窩浸漬酚醛樹(shù)脂，制得開(kāi)孔蜂窩芯，然后將其與表面增強(qiáng)材料復(fù)合，制備的復(fù)合材料質(zhì)輕、強(qiáng)度高、阻燃性好，可廣泛應(yīng)用于航空、艦船及軌道交通設(shè)施領(lǐng)域，但是開(kāi)孔酚醛蜂窩芯易掉粉，不環(huán)保。CN103587159A號(hào)中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種蜂窩夾芯板及其制造方法，其特點(diǎn)是采用加壓設(shè)備和緩沖墊，將硬質(zhì)聚氨酯泡沫壓入蜂窩芯芯格，然后將內(nèi)蒙皮和外蒙皮粘接到蜂窩芯上。但是聚氨酯蜂窩芯阻燃性不好，且設(shè)備投入較昂貴。CN201317133Y號(hào)中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種嵌入式泡沫蜂窩夾芯板，該嵌入式泡沫蜂窩夾芯板兼具泡沫夾芯板和蜂窩復(fù)合板的優(yōu)良性能，泡沫絕熱性能好，將其嵌于蜂窩中，阻止芯格內(nèi)空氣對(duì)流作用，從而改善蜂窩板的絕熱性能。但是該專利沒(méi)有提供聚氨酯的嵌入方法，且其阻燃性不夠高。US005338594A號(hào)美國(guó)專利文獻(xiàn)公布了一種聚碳酸酯泡沫填充蜂窩結(jié)構(gòu)，當(dāng)碳酸酯泡沫前驅(qū)體以薄膜形式發(fā)泡填充進(jìn)孔格，泡沫和蜂窩界面粘接力也得到提升。但是該方法是利用蜂窩的高強(qiáng)度及聚碳酸酯泡沫的耐濕性，且工藝較為復(fù)雜。US005188879A號(hào)美國(guó)專利文獻(xiàn)將聚酰胺前驅(qū)體預(yù)先加熱，然后將芳綸蜂窩壓入其中，再加熱到最終的固化溫度形成泡沫蜂窩芯。但是聚酰胺泡沫與蜂窩的結(jié)合力不夠理想，需提前在蜂窩孔格涂刷膠粘劑。由上可見(jiàn)，現(xiàn)有的泡沫填充蜂窩專利文獻(xiàn)報(bào)道較多的是聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、聚甲基丙烯酰亞胺泡沫等，這些現(xiàn)有的技術(shù)方案存在阻燃性差、掉粉嚴(yán)重，價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，且不 能用在降噪領(lǐng)域，不太適合航空及鐵路的應(yīng)用要求。另外，由于芳綸蜂窩具有回彈性，如果將泡沫嵌入芳綸蜂窩中需要采用特殊的層壓設(shè)備及緩沖墊，工藝較為復(fù)雜，成本較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服以上
背景技術(shù)：
中提到的不足和缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低、設(shè)備投入小、產(chǎn)品品質(zhì)好的降噪芳綸蜂窩的制備方法，還提供一種該制備方法制得的質(zhì)輕、阻燃、壓縮強(qiáng)度高、環(huán)保、吸聲性能優(yōu)異的降噪芳綸蜂窩。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)單且具有良好吸聲作用的降噪芳綸蜂窩芯，制備的新型降噪芳綸蜂窩可望用于飛機(jī)、船舶、高鐵等領(lǐng)域。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種降噪芳綸蜂窩的制備方法，包括以下步驟：①膠液的配制：取30質(zhì)量份蜜胺樹(shù)脂，加入1～2質(zhì)量份乳化劑、2～4質(zhì)量份發(fā)泡劑、1～2質(zhì)量份催化劑，室溫?cái)嚢杈鶆?，得到蜜胺發(fā)泡膠液；②浸膠：將所述蜜胺發(fā)泡膠液倒入浸膠槽，將芳綸蜂窩完全浸入膠液，翻轉(zhuǎn)后再浸膠；③發(fā)泡：將浸膠后的芳綸蜂窩發(fā)泡固化；④片切：將發(fā)泡后的芳綸蜂窩進(jìn)行片切，得到降噪芳綸蜂窩。上述的制備方法，優(yōu)選的，所述蜜胺樹(shù)脂主要由以下方法制備得到：取一定量的三聚氰胺加入到反應(yīng)器中，然后按三聚氰胺與甲醛的摩爾比為1∶3加入甲醛；待溫度達(dá)到70℃以上時(shí)，加入堿液(優(yōu)選NaOH溶液)調(diào)節(jié)pH為8～9；繼續(xù)升溫使溫度達(dá)到90℃以上，反應(yīng)至少1h后取出，得到蜜胺樹(shù)脂。上述的制備方法，優(yōu)選的，所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、二丁基萘磺酸鈉及辛基苯酚聚氧乙烯醚-10中的一種或幾種的組合；所述發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷及石油醚中的一種或幾種的組合；所述催化劑為甲酸、磷酸及檸檬酸中的一種或幾種的組合。上述的制備方法，優(yōu)選的，所述膠液的配制過(guò)程中，還添加有不超過(guò)3質(zhì)量份的改性劑，所述改性劑為鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙烯醇及聚氨酯預(yù)聚體中的一種或幾種的組合。上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟②中選用的芳綸蜂窩的密度為32～96kg/m3，孔徑為3.2～4.8mm。上述的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟③中的發(fā)泡固化為加熱發(fā)泡固化或微波發(fā)泡固化方式。采用加熱發(fā)泡固化方式時(shí)，更優(yōu)選的，先加熱升溫至60℃～80℃并保溫至少2h，然后加熱至100℃～120℃并保溫至少2h。采用微波發(fā)泡固化方式時(shí)，更優(yōu)選的，微波功率控制在3～5kW，微波發(fā)泡時(shí)間控制為30～90s。作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的制備方法制得的降噪芳綸蜂窩，所述 降噪芳綸蜂窩在100～1600Hz下的平均吸聲系數(shù)>0.3，其厚度一般為10mm～20mm，且本發(fā)明制得的泡沫為全開(kāi)孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備的降噪芳綸蜂窩具有阻燃、壓縮強(qiáng)度高、吸聲性能好的優(yōu)點(diǎn)，該降噪蜂窩可用作飛機(jī)、船舶及高鐵的降噪材料。本發(fā)明出發(fā)點(diǎn)是利用全開(kāi)孔的蜜胺泡沫的優(yōu)良的吸聲性能和芳綸蜂窩優(yōu)異的力學(xué)性能相結(jié)合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：1.本發(fā)明創(chuàng)造性地采用蜜胺泡沫填充芳綸蜂窩，可有效結(jié)合芳綸蜂窩的高強(qiáng)度及蜜胺泡沫的吸聲作用，進(jìn)而制得降噪芳綸蜂窩材料；2.相比現(xiàn)有的酚醛泡沫等其他泡沫材料填充蜂窩的配制方法，本發(fā)明的膠液配方中還特別添加了發(fā)泡劑，這些發(fā)泡劑優(yōu)選采用正戊烷、正己烷及石油醚，本發(fā)明的方法可發(fā)泡制得全開(kāi)孔泡沫，其吸聲效果較現(xiàn)有的泡沫填充蜂窩材料更好；3.相比現(xiàn)有的酚醛泡沫等其他泡沫材料填充蜂窩的配制方法，本發(fā)明克服了其脆性大、容易掉粉等缺陷，通過(guò)添加相關(guān)的改性劑使得本發(fā)明的降噪芳綸蜂窩更為環(huán)保；4.本發(fā)明的工藝步驟簡(jiǎn)單、設(shè)備投入小、成本低，產(chǎn)品的品質(zhì)好，制備得到的新型降噪芳綸蜂窩有望用于飛機(jī)、船舶、高鐵等領(lǐng)域。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例4制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖。具體實(shí)施方式為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。除非另有特別說(shuō)明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)得到或者可通過(guò)現(xiàn)有方法制備得到。實(shí)施例1：一種本發(fā)明的降噪芳綸蜂窩的制備方法，包括以下步驟：①膠液的配制：取30質(zhì)量份的蜜胺樹(shù)脂，加入1質(zhì)量份十二烷基苯磺酸鈉、2質(zhì)量份正戊烷及1質(zhì)量份的甲酸，室溫?cái)嚢杈鶆?，得到蜜胺發(fā)泡膠液。②浸膠：將得到的蜜胺發(fā)泡膠液倒入浸膠槽，將密度為32kg/m3、孔徑為3.2mm的芳綸蜂窩完全浸入膠液，翻轉(zhuǎn)后再浸膠。③發(fā)泡：將浸膠后的芳綸蜂窩置于60℃烘箱中烘2h，然后在100℃溫度下發(fā)泡2h。④片切：將發(fā)泡后的芳綸蜂窩放在片切機(jī)上進(jìn)行片切，得到10mm厚的降噪芳綸蜂窩。本實(shí)施例制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖如圖1所示，經(jīng)檢測(cè)后的性能指標(biāo)如下表1所示。由圖1和表1可見(jiàn)，加熱發(fā)泡得到的泡沫泡孔為全開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，但是泡孔的筋絡(luò)較粗，泡沫較脆，壓縮強(qiáng)度較小。表1：實(shí)施例1所得降噪芳綸蜂窩的性能指標(biāo)性能壓縮強(qiáng)度/MPa0.72氧指數(shù)37100～1600Hz下平均吸聲系數(shù)0.33實(shí)施例2：一種本發(fā)明的降噪芳綸蜂窩的制備方法，包括以下步驟：①膠液的配制：取30質(zhì)量份的蜜胺樹(shù)脂，加入2質(zhì)量份十二烷基苯磺酸鈉、4質(zhì)量份正戊烷、1質(zhì)量份鄰苯二甲酸二丁酯及2質(zhì)量份的甲酸，室溫?cái)嚢杈鶆?，得到蜜胺發(fā)泡膠液。②浸膠：將得到的蜜胺發(fā)泡膠液倒入浸膠槽，將密度為96kg/m3、孔徑為3.2mm的芳綸蜂窩完全浸入膠液，翻轉(zhuǎn)后再浸膠。③發(fā)泡：將浸膠后的芳綸蜂窩放入微波發(fā)泡爐中發(fā)泡，微波功率為3kW，微波發(fā)泡時(shí)間為30s。④片切：將發(fā)泡后的芳綸蜂窩放在片切機(jī)上進(jìn)行片切，得到20mm厚的降噪芳綸蜂窩。本實(shí)施例制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖如圖2所示，經(jīng)檢測(cè)后的性能指標(biāo)如下表2所示。由圖2和表2可見(jiàn)，微波發(fā)泡得到的泡孔為全開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，泡沫的筋絡(luò)較為細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)徑比小，因而吸聲效果佳。表2：實(shí)施例2所得降噪芳綸蜂窩的性能指標(biāo)性能壓縮強(qiáng)度/MPa6.1氧指數(shù)37100～1600Hz下平均吸聲系數(shù)0.69實(shí)施例3：一種本發(fā)明的降噪芳綸蜂窩的制備方法，包括以下步驟：①膠液的配制：取30質(zhì)量份的蜜胺樹(shù)脂，加入1.5質(zhì)量份辛基苯酚聚氧乙烯醚-10、3質(zhì)量份正己烷、2質(zhì)量份聚乙烯醇及1.5質(zhì)量份磷酸，室溫?cái)嚢杈鶆?，得到蜜胺發(fā)泡膠液。②浸膠：將得到的蜜胺發(fā)泡膠液倒入浸膠槽，將密度為64kg/m3、孔徑為3.2mm的芳綸蜂窩完全浸入膠液，翻轉(zhuǎn)后再浸膠。③發(fā)泡：將浸膠后的芳綸蜂窩置于80℃烘箱中烘干2h，然后在120℃溫度下發(fā)泡2h。④片切：將發(fā)泡后的芳綸蜂窩放在片切機(jī)上進(jìn)行片切，得到15mm厚的降噪芳綸蜂窩。本實(shí)施例制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖如圖3所示，經(jīng)檢測(cè)后的性能指標(biāo)如下表3所示。由圖3和表3可見(jiàn)，相對(duì)于實(shí)施例1而言，其泡孔雖也是全開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，但泡孔的筋絡(luò)明顯變短，可能是加熱溫度變高且加熱時(shí)間變長(zhǎng)所致。表3：實(shí)施例3所得降噪芳綸蜂窩的性能指標(biāo)性能壓縮強(qiáng)度/MPa3.2氧指數(shù)36100～1600Hz下平均吸聲系數(shù)0.47實(shí)施例4：一種本發(fā)明的降噪芳綸蜂窩的制備方法，包括以下步驟：①膠液的配制：取30質(zhì)量份的蜜胺樹(shù)脂，加入1.5質(zhì)量份二丁基萘磺酸鈉、3質(zhì)量份石油醚、3質(zhì)量份聚氨酯預(yù)聚體及1.5質(zhì)量份檸檬酸，室溫?cái)嚢杈鶆颍玫矫郯钒l(fā)泡膠液。②浸膠：將得到的蜜胺發(fā)泡膠液倒入浸膠槽，將密度為64kg/m3、孔徑為4.8mm的芳綸蜂窩完全浸入膠液，翻轉(zhuǎn)后再浸膠。③發(fā)泡：將浸膠后的芳綸蜂窩放入微波發(fā)泡爐中發(fā)泡，微波功率為5kW，微波發(fā)泡時(shí)間為90s。④片切：將發(fā)泡后的芳綸蜂窩放在片切機(jī)上進(jìn)行片切，得到15mm厚的降噪芳綸蜂窩。本實(shí)施例制得的降噪芳綸蜂窩的泡孔SEM圖如圖4所示，經(jīng)檢測(cè)后的性能指標(biāo)如下表4所示。由圖4和表4可見(jiàn)，其泡孔也是全開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，相對(duì)于實(shí)施例2而言，其泡孔長(zhǎng)徑比變小，這可能是微波的功率變高且微波時(shí)間變長(zhǎng)所致。表4：實(shí)施例4所得降噪芳綸蜂窩的性能指標(biāo)性能壓縮強(qiáng)度/MPa3.1氧指數(shù)34100～1600Hz下平均吸聲系數(shù)0.54上述各實(shí)施實(shí)例中用到的蜜胺樹(shù)脂的制備方法如下：取一定量的三聚氰胺加入到三口燒瓶反應(yīng)器中，然后按三聚氰胺與甲醛的摩爾比為1∶3加入甲醛；待溫度達(dá)到70℃，加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8～9；當(dāng)溫度升高到90℃，反應(yīng)1h取出，得到蜜胺樹(shù)脂。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3