專利名稱：高強度玻璃鋼瓦楞橫斷面蜂窩復合材料的制作方法及產品的制作方法
技術領域：
本發明屬于蜂窩復合材料領域，特別涉及一種玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料的制作。
背景技術：
蜂窩材料由于其良好的比剛度和比強度以及抗沖擊力學性能、質輕、節能、節材、環保等特點，廣泛用于航天航空、車船、高檔建材等領域。玻璃鋼六邊形蜂窩材料具有較好的強度、耐高、低溫、耐化學腐蝕和優良的防水性能，但由于受浸膠過程中蜂窩易被拉伸變形的生產工藝限制，制作密度大、強度高、小孔徑的蜂窩或蜂窩厚度大于100mm的制品就比較困難，生產效率比較低，產品質量不穩定。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種高強度玻璃鋼瓦楞橫斷面蜂窩復合材料的制作方法及產品，制作方法簡單易操作，蜂窩高度規格選擇性大，可以制作高強度、高密度的復合材料。
本發明高強度玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料的制作方法，其特征在于包括如下步驟(1)上復合層和下復合層之間復合玻璃鋼，形成復合玻璃鋼板；(2)復合玻璃鋼板成型為瓦楞體；(3)瓦楞體的一側面復合敷面板，形成單面玻璃鋼瓦楞板；(4)單面玻璃鋼瓦楞板依次涂膠復合為瓦楞蜂窩復合體；(5)沿垂直于蜂窩孔眼的方向開片切割得到玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料。
本發明形成的蜂窩材料采用玻璃鋼材質，蜂窩形式為瓦楞狀形成的，瓦楞的密度、瓦楞距高可調，從而可以形成高密度的瓦楞橫斷面蜂窩，以提高產品的強度。玻璃鋼材質為復合結構，上、下復合層不但作為結構層，而且起到隔離樹脂與傳送部件的粘連、隔絕空氣、提高樹脂固化速度的作用，也可以提高壓型后的涂膠復合速度。利用瓦楞蜂窩復合體開片切割得到不同規格的產品，制作前不需要預先設定最終產品的尺寸，而是整幅瓦楞板或尺寸比較大的瓦楞板形成一個比較大的復合體，在制作上比較方便，容易操作，提高生產效率。復合體的瓦楞復合厚度可以做的比較大，而且比較靈活，可以根據需要決定復合厚度。開片厚度可以根據實際情況隨意、隨時確定，形成各種規格的產品，機動性比較好，從而提高產品的投資性價比。
本發明所述步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)的一種較好的連續制作方法為是由基材經浸樹脂膠與上復合層和下復合層復合，初凝后在加熱的瓦楞輥上壓型成瓦楞體，在瓦楞體的凸面涂膠，在單側面復合敷面板，形成單面玻璃鋼瓦楞材料，敷面板也是由基材經浸樹脂膠與上復合層和下復合層復合而成。
所述步驟(1)的另外一種較好的制作方式是在上復合層和下復合層的復合面上涂膠后與基材纖維復合成復合玻璃鋼板。
復合玻璃鋼板采用的是現場制作的方法，無論采用哪一種方式，制作玻璃鋼的材質均可按照已有的材料配方。現作一簡單介紹。
基材可以是無機或有機纖維的織物，如玻璃纖維、炭纖維的紗或布、棉布、化纖布、無紡布等，也可以是金屬或塑料薄膜。
樹脂膠可以是已知的熱固樹脂、熱塑樹脂或不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂如191或196；熱固樹脂如環氧樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅、酚醛樹脂、三聚氰胺、聚醋酸乙烯共聚、乙烯基樹脂等；熱塑性樹脂如EVA、PP、PE、PU等，并可添加其它助劑或填料；為制作阻燃性材料，可添加阻燃劑(已知的各種組分)。
基材纖維與樹脂膠形成玻璃鋼材質，玻璃鋼材質與上、下復合層有機的復合為一體。
本發明上復合層和下復合層最好選擇浸漬滲透性慢的纖維如紙、無紡布等，或者鋁箔、塑料膜。
本發明各工藝步驟的說明(1)基材進入浸膠槽與上、下復合層進行壓合為一體；或者上、下復合層涂膠后與基材復合為一體，涂膠可以是輥涂，也可以是噴涂或抹涂，也可以是熱塑塑料的熱溶膠。
(2)瓦楞壓型時的瓦楞輥的溫度可根據選用的涂布樹脂膠的種類選擇適當的溫度和車速，復合玻璃鋼板進入壓型瓦楞輥要控制合適的硬度，完全硬化，壓型困難，易壓損材料，而過于軟化則不易定型。烘干方式可以采用烘缸或烘箱，也可以二者復合使用，以達到節能目的。
(3)涂膠復合敷面板，所選用的粘合劑可以是已知的水基粘合劑、單組分或雙組分溶劑型粘合劑，如改性淀粉膠、硅酸鈉、聚醋酸乙烯共聚乳液、橡膠型膠粘劑、聚氨酯粘合劑等，也可以使用如EVA、PU、聚酰銨等熱溶膠。
(4)單面或多層玻璃鋼瓦楞板依次涂膠復合，根據最終產品板材所需的寬度決定復合厚度，然后根據最終產品的長度定尺切割，也可以先定尺切割，再復合。復合可以通過涂膠機涂膠后半機械化操作也可通過復合機械涂膠壓合一次性完成。所使用的粘合劑同(3)所述。
(5)開片切割方向垂直蜂窩孔眼方向。鋸床切割時，根據需要的厚度設定(如5mm～10cm)，而且切割的平整度、精度比較高。機動性比較好，蜂窩高度規格選擇性大。除此之外，由于鋸床切割面代替了有些蜂窩在敷面時的打毛處理，增加了瓦楞面粘結的面積，由此提高了敷面板的剝離強度。
本發明的優點制作方法簡單易操作，蜂窩高度規格選擇性大，可在5mm～1000mm之間選擇，可以制作高強度、高密度的復合材料。原料廣譜，能夠滿足更多應用領域，尤其作為工程材料，為玻璃鋼蜂窩材料的普及應用開辟了一條新途徑。


圖1為本發明玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料的截面結構示意圖；圖2為復合玻璃鋼板截面結構示意圖。
圖中1玻璃鋼瓦楞板 2敷面板 3蜂窩孔眼 4上復合層 5下復合層 6玻璃鋼材質具體實施方式

以下實施例用以說明本發明，但不限制本發明的范圍。
實施例1使用0.2mm厚的中堿或無堿玻璃纖維布，上、下復合層為50～80g/m2的木漿牛皮紙，樹脂膠為不飽和聚酯樹脂196，還可添加常規促進劑、固化劑、DOP(鄰苯二甲酸二丁酯)增塑劑、KH-55硅烷偶聯劑、氫氧化鋁阻燃填料，其重量比分別為100∶2∶1∶6∶5∶20。當玻璃纖維布在膠槽中浸膠后與上復合層和下復合層的木漿牛皮紙進行復合，進入烘干箱，烘干溫度70～120℃，進行瓦楞壓型，瓦楞輥溫度設定在90～150℃，瓦楞距高7mm。壓型后的瓦楞體在瓦楞凸面上涂布與上述樹脂膠相同的粘合劑。敷面板與瓦楞體具有相同的材質。然后瓦楞體與敷面板通過粘合劑復合為單面玻璃鋼瓦楞板，定長裁斷，25～60℃下保溫熟化1～3小時待用。將制得的單面玻璃鋼瓦楞板涂膠依次復合成瓦楞蜂窩復合體，25～60℃下保溫熟化，完全固化后，根據所需厚度沿蜂窩孔眼垂直方向在數控鋸床上開片切割。瓦楞蜂窩復合體的體積為6000×1200×1000(mm)時可切割5～990mm之間的任何厚度的瓦楞蜂窩材料，克服了已有技術蜂窩厚度不能超過100mm的缺陷。
50mm厚度的高強度玻璃鋼瓦楞蜂窩材料的測試指標為密度5kg/m2平壓強度＞10Mpa氧指數OI≥32煙密度等級≤60130℃、5小時強度保持率90％。
實施例2按照實施例1的工藝，基材使用0.2mm的炭纖維，上復合層和下復合層為80g/m2的無紡布，浸漬樹脂膠為有機硅與環氧縮合接枝的有機硅環氧樹脂665、T31固化劑、三芳基磷酸脂、三芳基磷酸脂阻燃增塑劑、偶聯劑(鈦酸酯)、抗氧劑1010、金紅石型鈦白粉，重量比例分別為100∶5∶8∶5∶0.2∶15∶20。
制得的產品的的測試指標為平壓強度＞12Mpa耐溫性150℃浸5％鹽水，25℃，20小時無變化130℃、10小時強度保持率≥95％阻燃性難燃B1級實施例3按照實施例1的工藝，基材使用100g/m2的聚酯無紡布，上復合層和下復合層為60g/m2的木漿牛皮紙，浸漬樹脂膠為以重量份數計，改性PU型微泡膠(三羥基氧化丙烯多元醇與異氰酸酯的預聚體)100、固化劑MOCA 8、三芳基磷酸脂阻燃增塑劑8、抗氧劑1010 5。烘干溫度50～120℃，瓦楞壓型后使用EVA熱溶膠與敷面板復合，在120℃下固化2s。
實施例4按照實施例1的工藝，基材使用80g/m2的牛皮紙，上復合層和下復合層為60g/m2的木漿牛皮紙，浸漬樹脂膠為水基甲階酚醛與氧化淀粉的改性樹脂(酚醛樹脂固含量≥80％)、乙二醇增塑劑、對苯磺酸固化劑、六次甲基四胺，重量比分別為100∶4∶2～3∶5。烘干溫度50～120℃，瓦楞壓型后使用上述樹脂膠與敷面板復合。制得的產品游離醛質量分數＜0.2％，浸水20℃、2h強度保持率＞90％。
實施例5按照實施例1的工藝，基材使用聚酯無紡布，上復合層和下復合層為50μm的鋁箔，浸漬樹脂膠為環氧樹脂6101(E-44)、聚酰胺樹脂固化劑、APP聚磷酸銨阻燃劑、HGH-600活性硅微粉填料、DOP增塑劑、偶聯劑KH-560、抗氧劑1010、稀料丙酮，重量比分別為100∶10∶5∶15∶0.1∶0.1∶15。制得的產品有良好的耐水性、耐酸堿及較高的強度，阻燃性好，有玻璃鋼和鋁蜂窩的優點，比已有技術的鋁蜂窩抗沖性有顯著效果。
實施例6按照實施例1的工藝，基材使用0.1mm的PVC硬片膜，經電子沖擊機處理后，其表面張力為42以上達因值，上復合層和下復合層為50～80g/m2的牛皮紙，浸漬樹脂膠為PVC樹脂溶膠(固含量35％)。涂膠后熱風幕脫去有機溶劑后復合，涂布量120g/m2。烘干溫度80～110℃(PVC軟化點以上)，壓型溫度90～120℃，壓型后可涂PU熱溶膠。制得的產品具有塑料蜂窩和玻璃鋼蜂窩(六邊形蜂窩)雙重優點。
權利要求
1.一種高強度玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料的制作方法，其特征在于包括如下步驟(1)上復合層和下復合層之間復合玻璃鋼，形成復合玻璃鋼板；(2)復合玻璃鋼板成型為瓦楞體；(3)瓦楞體的一側面復合敷面板，形成單面玻璃鋼瓦楞板；(4)單面玻璃鋼瓦楞板依次涂膠復合為瓦楞蜂窩復合體；(5)沿垂直于蜂窩孔眼的方向開片切割得到玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料。
2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于所述步驟(1)、步驟(2)和步驟(3)的連續制作方法為是由基材纖維經浸樹脂膠與上復合層和下復合層復合，初凝后在加熱的瓦楞輥上壓型成瓦楞體，在瓦楞體的凸面涂膠，在單側面復合敷面板，形成單面玻璃鋼瓦楞材料，敷面板也是由基材纖維經浸樹脂膠與上復合層和下復合層復合而成。
3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于所述步驟(1)是在上復合層和下復合層的復合面上涂膠后與基材纖維復合成復合玻璃鋼板。
4.根據權利要求1、2或3所述的制作方法，其特征在于所述上復合層和下復合層選擇紙、無紡布、鋁箔或塑料膜。
5.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于所述基材為無機或有機纖維的織物或金屬、塑料薄膜。
6.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于所述樹脂膠為熱固樹脂、熱塑樹脂或不飽和聚酯樹脂。
7.一種按照權利要求1所述制作方法得到的玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料。
全文摘要
高強度玻璃鋼瓦楞橫斷面式蜂窩復合材料的制作方法，包括如下步驟(1)上復合層和下復合層之間復合玻璃鋼，形成復合玻璃鋼板；(2)復合玻璃鋼板成型為瓦楞體；(3)瓦楞體的一側面復合敷面板，形成單面玻璃鋼瓦楞板；(4)單面玻璃鋼瓦楞板依次涂膠復合為瓦楞蜂窩復合體；(5)沿垂直于蜂窩孔眼的方向開片切割。本發明瓦楞的密度、瓦楞距高可調，從而可以形成高密度的瓦楞橫斷面蜂窩，以提高產品的強度。上、下復合層不但作為玻璃鋼板的結構層，而且起到隔離樹脂與傳送部件的粘連、隔絕空氣、提高樹脂固化速度的作用。復合體的瓦楞復合厚度可以根據需要決定，開片厚度可以根據實際情況隨意確定，機動性比較好。
文檔編號B32B3/28GK1899816SQ20051004418
公開日2007年1月24日 申請日期2005年7月23日 優先權日2005年7月23日
發明者張景園, 許剛, 王子昌, 王云山 申請人:許剛