一种耐高温芳纶纸蜂窝芯材及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109572065A(43)申请公布日2019.04.05(21)申请号201811577381.4(22)申请日2018.12.19(71)申请人中航复合材料有限责任公司地址101300北京市顺义区顺通路25号(72)发明人罗玉清陆志远王萌郝巍(51)Int.Cl.B31D3/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种耐高温芳纶纸蜂窝芯材及其制备方法(57)摘要本发明公开一种耐高温芳纶纸蜂窝芯材及其制备方法，它选用对位芳纶纸为增强材料、氰酸酯树脂体系为芯条胶，选择具有合理分子结构的聚酰亚胺树脂作为浸渍基体树脂。本发明通过对耐260℃高温体系原材料的设计，创新性的采用新型对位芳纶纸、新型氰酸酯树脂体系芯条胶、进行涂胶叠合，在一定压力及温度下制备叠板，再采用新型聚酰亚胺液体树脂进行浸渍蜂窝，最后通过高温固化工艺制备而得耐高温芳纶纸蜂窝芯材。此蜂窝芯材在260℃高温下力学性能保持率达到60％以上。该蜂窝芯材制备完成后，可以应用在固定翼或直升机发动机的某些部位中，包括现有正在服役的机型及在研的新机型，以满足这些部件对耐高温及飞机减重的急切需求。CN109572065ACN109572065A权利要求书1/2页1.一种耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)制备原材料，选用对位芳纶纸为增强材料、芯条胶为粘结材料，浸渍树脂作为基体材料；2)针对特定的孔格边长，对涂胶辊的网纹宽度及深度进行设计与计算；3)调配芯条胶在一定的粘度范围，设定涂胶机的涂胶工艺参数，将芯条胶按设定的节距尺寸规整地涂覆在对位芳纶纸上，将纸张按计算的长度裁切后，将芯条胶准确定位后进行叠合，得到蜂窝叠板；4)设定好压制的工艺参数，将叠合完毕的蜂窝叠板在设定压力及温度下进行芯条胶的固化。叠板压制完成后，在裁切机上将叠板准确定位，按使用高度进行准确地切割；5)将蜂窝条在设定的拉伸工艺下进行孔格的展开，达到准确的孔格尺寸后将蜂窝固定在工装上，转移至烘房，设定好温度与时间后进行蜂窝孔格的定型；6)使用溶剂将浸渍树脂进行稀释与调配，达到设定的浓度后将定型完毕的蜂窝进行浸渍数次，达到设定的密度后，将蜂窝转移至烘房在设定的温度下进行浸渍树脂的固化，固化完成后制得成品。2.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：所述芯条胶选用氰酸酯体系树脂，同时根据对位芳纶纸的工艺特点，有针对性地进行树脂体系的配方调整与优化。3.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：所述浸渍树脂选用聚酰亚胺树脂，并构建其性能与对位芳纶纸的匹配关系；另一方面，需要根据性能的平衡关系设计和合成聚酰亚胺基体树脂的分子结构。4.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：所述孔格边长为1.83mm或2.75mm。5.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：所述涂胶辊材质为不锈钢，辊面镀铬，网纹深度为0.15-0.20mm，网纹宽度为1.05-2.25mm，网纹间隔为0.08-1.02mm。6.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：选用乙酸乙酯稀释芯条胶，其粘度范围控制在28-32s。7.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：所述压制工艺为：在0.45-0.55MPa压力下，将温度由室温升至80℃保温保压1小时，升至130℃后保温保压1小时，继续升温至230℃保温保压2小时后自然降温。8.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中：将蜂窝叠条用纯净水浸泡3-5小时后，在拉伸机上以60mm/min的拉伸速度进行拉伸，孔格逐渐展开，观察并测量连续10个孔格的内切圆直径达到28.53-52.39mm范围内后，停止拉伸，将孔格完全展开后的蜂窝固定到工装上，放入烘箱中定型，由室温升温至105℃保温40min，然后继续升温至260℃下保温30min，制得定型后蜂窝。9.根据权利要求1所述的耐高温芳纶纸蜂窝芯材的制备方法，其特征在于：浸渍胶液以水溶性聚酰亚胺树脂为主体，以纯净水为溶剂进行配制，配制比例为树脂重量：溶剂重量＝5:1，达到设定的浓度后即可进行白蜂窝的浸胶。浸胶速度为1mm/s，浸胶遍数为2，在下一次浸胶之前将蜂窝放入烘箱中在105℃下加热30min，第2遍浸胶完成后，将蜂窝放入烘箱由室2CN109572065A权利要求书2/2页温升温至260℃，保温2小时即完成浸渍树脂的固化。10.根据权利要求1-9任一项所述方法制得耐高温芳纶纸蜂窝芯材。3CN109572065A说明书1/4页一种耐高温芳纶纸蜂窝芯材及其制备方法技术领域