專利名稱:一種具有高溫力學性能的隔熱復合材料及其制備方法
技術領域:
本發明涉及一種復合材料及其制備方法,特別是一種具有高溫力學性能的隔熱復
合材料及其制備方法。
背景技術:
目前,在航天領域對于材料的隔熱要求逐漸提高,并且同時需要提高高溫環境中 的力學性能。航天產品中用于隔熱的材料主要有石棉、毛氈、復合材料和納米材料等。這 些材料雖然可以起到隔熱作用,但是石棉、毛氈、納米材料等高溫環境下力學性能差;芳綸 復合材料、碳纖維復合材料、納米材料等材料價格昂貴;碳纖維復合材料、納米材料等材料 生產制造困難;而石棉、毛氈、納米材料等制成產品后容易產生碎屑脫落造成精密產品的損 壞。酚醛復合材料現階段生產過程中主要使用預浸機進行制備,設備價格昂貴,使生產成本 急劇增加。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有高溫力學性能的隔熱復合材料及其制備方法,解 決航天隔熱材料高溫環境下力學性能差、價格昂貴、生產制造困難、制成產品后易產生碎屑 脫落的問題。 —種具有高溫力學性能的隔熱復合材料,主要成分為鋇酚醛樹脂、乙醇和高強玻 璃纖維布,各組分質量百分比為33% 39% : 5% 7%: 56% 60%,其制備方法為
第一步,對高強玻璃纖維布進行剪裁。 第二步,將高強玻璃纖維布放入電熱鼓風干燥箱中進行熱處理,熱處理溫度控制 在150°C 170。C,熱處理時間為28min 32min。 第三步,按照鋇酚醛樹脂、乙醇質量比例為60% : 40%,配置過程中注意攪勻。
第四步,按照高強玻璃纖維布、鋇酚醛樹脂乙醇溶液質量比例為 41.67% : 58.33X進行浸膠操作,浸膠時間大于45s,浸膠后形成S-玻璃/酚醛復合材料 預浸料。 第五步,將浸膠后形成的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料進行晾曬處理,晾曬時間 為8 20h。 第六步,將經過晾曬后的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料放入電熱鼓風干燥箱中進 行烘干操作,烘干溫度為85°C 95。C,烘干時間為12min 22min。
第七步,將烘干后的s-玻璃/酚醛復合材料預浸料包裝、備用,s-玻璃/酚醛復
合材料預浸料后樹脂含量為31 % 41%,揮發物質含量為4% 8%。 本方法的材料經熱壓后能夠滿足在高溫環境下的力學和隔熱性能性能要求,制備
工藝成本低、簡單易操作、適用于小批量生產材料價格便宜;制成產品后不易產生碎屑脫落。
具體實施例方式
—種具有高溫力學性能的隔熱復合材料,鋇酚醛樹脂、乙醇和高強玻璃纖維布,各 組分質量百分比為33% 39% : 5% 7%: 56% 60%,具體的制備方法為
第一步,對高強玻璃纖維布進行剪裁。 第二步,將高強玻璃纖維布放入電熱鼓風干燥箱中進行熱處理,熱處理溫度控制 在160。C,熱處理時間為30min。 第三步,按照鋇酚醛樹脂、乙醇質量比例為60% : 40%,配置過程中注意攪勻。
第四步,按照高強玻璃纖維布、鋇酚醛樹脂乙醇溶液質量比例為 41.67% : 58.33%進行浸膠操作,浸膠時間lmin,浸膠后形成S-玻璃/酚醛復合材料預浸 料。 第五步,將浸膠后形成的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料進行晾曬處理,晾曬時間 為16h。 第六步,將經過晾曬后的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料放入電熱鼓風干燥箱中進 行烘干操作,烘干溫度為9(TC,烘干時間為16min。 第七步,將烘干后的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料包裝、備用,S-玻璃/酚醛復 合材料預浸料達到的性能指標為樹脂含量為36%,揮發物質含量為6%。
權利要求
一種具有高溫力學性能的隔熱復合材料,其特征在于主要成分為鋇酚醛樹脂、乙醇和高強玻璃纖維布,各組分質量百分比為33%~39%∶5%~7%∶56%~60%。
2. —種具有高溫力學性能的隔熱復合材料的制備方法,其特征在于具體步驟為 第一步,對高強玻璃纖維布進行剪裁;第二步,將高強玻璃纖維布放入電熱鼓風干燥箱中進行熱處理,熱處理溫度控制在 150°C 17(TC,熱處理時間為28min 32min ;第三步,按照鋇酚醛樹脂、乙醇質量比例為60% : 40%,配置過程中注意攪勻;第四步,按照高強玻璃纖維布、鋇酚醛樹脂乙醇溶液質量比例為41.67% : 58.33%進 行浸膠操作,浸膠時間大于45s,浸膠后形成S-玻璃/酚醛復合材料預浸料;第五步,將浸膠后形成的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料進行晾曬處理,晾曬時間為 8 20h ;第六步,將經過晾曬后的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料放入電熱鼓風干燥箱中進行烘 干操作,烘干溫度為85°C 95t:,烘干時間為12min 22min ;第七步,將烘干后的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料包裝、備用,S-玻璃/酚醛復合材 料預浸料后樹脂含量為31 % 41 % ,揮發物質含量為4 % 8 % 。
全文摘要
本發明公開了一種具有高溫力學性能的隔熱復合材料及其制備方法,該材料的三種組元是鋇酚醛樹脂、乙醇和高強玻璃纖維布,各組分質量百分比為33%~39%∶5%~7%∶56%~60%。首先剪裁高強玻璃纖維布,然后將鋇酚醛樹脂、乙醇混合形成鋇酚醛樹脂膠液,將鋇酚醛樹脂膠液按比例浸入到高強玻璃纖維布中形成S-玻璃/酚醛復合材料預浸料,最后將經晾曬的S-玻璃/酚醛復合材料預浸料用電熱鼓風干燥箱烘干。本發明解決了航天產品中具有隔熱要求材料高溫環境下力學性能差的問題,同時具有材料價格便宜,生產制造簡單、制成產品后不易產生碎屑脫落等特點。
文檔編號C08L61/06GK101735551SQ20081018031
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月24日 優先權日2008年11月24日
發明者王和峰 申請人:中國航天科工集團第二研究院二八三廠