[发明专利]带内支撑的高强塑料蜂窝芯材及其制备工艺

说明书

本发明属于蜂窝芯材制备技术领域，具体涉及一种带内支撑的高强塑料蜂窝芯材，还涉及上述的蜂窝芯材的制备工艺。本发明所提供的蜂窝芯材，包括蜂窝壁和由蜂窝壁围成的蜂窝孔格，其特征在于，在每个蜂窝孔格内部均有由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或其改性热塑性塑料中的任一种材料所制成的支撑机构，该支撑机构与蜂窝孔格的形状相适应，支撑机构的高度小于蜂窝壁的高度。本发明通过特定的工艺，从蜂窝结构设计出发，建立了一种带有内支撑的塑料蜂窝芯材，增加了受力稳定性，降低了侧向抗压性能对于面层材料的依赖，使得面层的设计更加灵活，并且支撑材料采用与蜂窝芯材一致的热塑性材料，更加环保。

技术领域

本发明属于蜂窝芯材制备技术领域，具体涉及一种带内支撑的高强塑料蜂窝芯材，还涉及上述的蜂窝芯材的制备工艺。

背景技术

蜂窝芯材主要有纸基、塑料和铝材等材料制备而成，结构有六角形、圆形、菱形等。蜂窝芯材因其具有极佳的抗压和超轻的结构特点而被广泛应用于包装、建筑、汽车等工业领域。但由于蜂窝芯材厚度较大时，容易出现受力失稳，且侧向抗压性能稍弱。所以蜂窝芯材在使用时，常常在其两侧增加保护性面层板材。然而面层材料的增加往往使得蜂窝材料重量加重，影响了蜂窝芯材的应用的灵活性。

目前，蜂窝芯材主要是通过对芯材的图形结构和材质进行设计，以此增加蜂窝芯材的力学性能，如将蜂窝设计成六角形、圆形、菱形等，选择、高强纸基、铝质、塑料基等材质。

CN108481824A披露了一种蜂窝芯材，蜂窝芯材的蜂窝孔格由蜂窝芯层组成，每个蜂窝芯层又包括至少两层材料。蜂窝芯层相互之间固定连接。蜂窝芯层之间粘接或者焊接。每个蜂窝芯层至少为两层。蜂窝芯层分为主体层和增强层，增强层表面相邻的粘接或者焊接处的中心距离为主体层表面相邻的粘接或者焊接处的中心距离的二分之一。蜂窝孔格为六边形结构或者接近六边形结构。蜂窝芯层的材料的厚度为0.02mm～0.2mm。蜂窝孔格的蜂窝芯层的材料为金属箔材或者纸或者塑料。

塑料蜂窝板的生产方法（201610492628.7），介绍了一种塑料蜂窝芯的制备方法，通过面层和芯层图形结构两方面对蜂窝板进行了设计。

普通的或者是上述的蜂窝芯材，其不足在于，当芯材的厚度较大时，如H为20mm时，容易出现受力失稳，需要降低高度或孔径，限制了其使用范围。其次是，现有的蜂窝芯材侧向抗压性能弱，往往与面层材料复合使用，侧向压力主要由面层承担，对面层的厚度和材质等均要求较高，降低了面层材质及结构的设计灵活性。另外，蜂窝复合材料的面层与芯层的材质不同往往会增加回收成本，甚至使得材料不能回收。

因此，需要针对上述的缺陷进行改进，设计一种能增强受力的、侧向抗压性能较好的蜂窝芯材的制备工艺及通过该工艺获得的芯材。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种增强受力的、侧向抗压性能较好的蜂窝芯材，本发明还提供了上述的蜂窝芯材的制备工艺。

本发明涉及聚丙烯等热塑性塑料蜂窝芯的制备工艺，主要针对目前蜂窝芯材侧向抗压性能弱、而蜂窝复合材料中对面层的抗压性能要求高、限制了蜂窝复合材料的应用范围这样一种背景下所进行的改进。本发明通过对蜂窝结构进行改进，建立了一种具有内支撑、质轻、高强、易回收的蜂窝芯材，可广泛应用于包装、建筑、汽车等工业领域。

本发明所提供的带内支撑的高强塑料蜂窝芯材，包括蜂窝壁和由蜂窝壁围成的蜂窝孔格，在每个蜂窝孔格内部均有立体的支撑机构，该支撑机构与蜂窝孔格的形状相适应（匹配），支撑机构的侧面与蜂窝孔格相贴合。

支撑机构为实心结构或发泡结构；

支撑机构是由非发泡型材料、硬质发泡型材料或柔性发泡型材料制成的立体机构；

优选的，支撑机构是由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或其改性热塑性塑料中的任一种材料所制成的立体机构。