[发明专利]车辆用高强度轻量化纸蜂窝复合板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝板，特别涉及一种车辆用高强度轻量化纸蜂窝复合板的制备方法。

背景技术

随着中国汽车工业的迅猛发展，汽车的轻量化、低油耗、高安全性、减少环境污染和降低汽车制造与使用综合成本日益成为汽车行业的共识。研究表明,减轻汽车重量对于提高燃油利用率和减排至关重要。汽车重量减轻56.69kg，同样消耗1L燃料汽车行驶里程即可增加0.09～0.21kg；同时，汽车质量减轻50％，CO2排放减少13％，且减轻汽车质量可以提高汽车的行驶性能。在汽车内外饰以及吸音材料的应用上，复合材料的使用已经能够减轻汽车重量达50kg，这就使每辆汽车每公里二氧化碳排放量减少5g。综合累计来看，复合材料的应用对减少环境污染起到了非常有益的作用。面对我国发展低碳经济的形势，如何调整产业结构，用低消耗、低排放的节能环保产品和清洁生产方式，替代那些高消耗、高排放、高污染的产品和生产方式是摆在汽车行业面前一个亟待解决的课题。而新型纤维纸蜂窝夹芯结构复合板可以应用于汽车内装饰板材、结构板材等，并能实现显著减重的目的，还可以用于节约常用的钢板材料及汽车制造业中传统材料的升级换代，以替代我国汽车行业广泛使用的发泡塑料、聚氨酯[PU]材料或其它不可降解材料。与常用的复合材料相比，在挥发性、自然纤维含量、环保性能方面其具有显著优势。而蜂窝夹层结构是复合材料的一种特殊类型，具有最优比强度、比刚度、最大抗疲劳性能、表面平整光滑等。胶粘剂是蜂窝夹层结构复合材料中的重要材料，对蜂窝夹层结构复合材料的力学性能和制造工艺性能有一定的影响，为此，对胶粘剂的主要性能提出了各种要求，主要包括空间环境条件下性能稳定性、较好的综合力学性能、工艺性能好‘使用方便’同时在现有的储存条件下储存期不低于6个月等。

发明内容

有鉴于此，本发明的车辆用高强度轻量化纸蜂窝复合板的制备方法，生产工艺简单，材料成本低，成型设备简单，设备投入小，成型一步法，可连续生产，效能高，材料环保，无气味性，所制得的成品具有轻质、良好的抗振、隔热、隔音等性能，将其应用于汽车领域使汽车质量更轻，抗冲击性能更好，安全性、舒适性得到较好的保证。

本发明的车辆用高强度轻量化纸蜂窝复合板的制备方法，包括以下步骤：

a.用复合胶粘剂浸润玻璃纤维织物；

b.在芳纶纸蜂窝芯的上表面和下表面分别铺设2层所述经浸润玻璃纤维织物，得到蜂窝夹芯板预制体；

c.利用在0.1-0.2MPa的真空度下，利用真空袋压法处理所述芳纶蜂窝夹芯板预制体，然后在温度为55-75℃下进行加热固化成一体，得到车辆用蜂窝夹芯板；

所述芳纶纸蜂窝芯的厚度为0.03-0.06mm，密度30-35kg/m³；所述复合胶粘剂的原料按重量份包括以下组分：二苯甲烷双马来酰亚胺10-20份、邻二烯丙基双酚A3-8份、二烯丙基双酚A5-15份、聚醚砜5-10份、聚醚酮酮6-12份、聚酰亚胺10-20份、乳化剂1-5份、丙酮3-6份、乙二醇单甲醚3-8份、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧基)己炔1-3份、抗氧剂0.1-1份、5-10份耐热填料，所述耐热填料经有机活化处理；

进一步，步骤c中，利用在0.15MPa的真空度下，利用真空袋压法处理所述芳纶蜂窝夹芯板预制体，然后在温度为60℃下进行加热固化；

进一步，步骤c中，所述芳纶纸蜂窝芯的厚度为0.04mm，密度33kg/m³；

进一步，步骤c中，所述复合胶粘剂的原料按重量份包括以下组分：二苯甲烷双马来酰亚胺15份、邻二烯丙基双酚A5份、二烯丙基双酚A10份、聚醚砜8份、聚醚酮酮8份、聚酰亚胺10份、乳化剂3份、丙酮4份、乙二醇单甲醚5份、2,5-二甲基-2,5-双-(叔丁基过氧基)己炔2份、抗氧剂0.5份、7份耐热填料；

进一步，所述乳化剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、α-ω羟基聚(己内酰胺-二甲基硅烷-己内酰胺)三嵌段共聚物中的一种或两种的混合物；

进一步，所述耐热填料为微米级石棉和高岭土的混合物；采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷对耐热填料进行活化处理；

进一步，所述抗氧剂为4,6-双(十二基硫甲基)-O-甲酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、二叔丁基对甲基苯酚、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯中的一种或两种以上混合物。