[发明专利]一种复合材料泡沫夹芯结构成型中对泡沫材料进行树脂灌注预处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料泡沫夹芯结构成型方法，具体涉及一种复合材料泡沫夹芯结构成型中对复合材料泡沫进行树脂灌注预处理的方法。

背景技术

在复合材料泡沫夹芯结构的成型过程中，当复合材料泡沫与纤维布粘接时，由于纤维布表面的纤维束排布紧密，具有较强的毛细吸附作用，导致在成型过程中将复合材料泡沫与面板界面处的低粘度树脂吸附（低粘度树脂成型工艺如真空辅助树脂渗透、树脂传递模塑、手糊等），从而造成结构成型后于界面处形成树脂孔洞缺陷。若采用粘度较高的树脂成型工艺（如模压等），则容易造成树脂难以进入到复合材料泡沫表面孔中，同样会产生界面缺陷。针对这种问题，目前主要采用表面树脂涂覆或铺贴胶膜等方法进行复合材料泡沫与面板界面的改善。但是，这两种方法的缺陷是树脂涂覆均匀程度太低，并且难以完全渗透充满到复合材料泡沫孔中；另外，需要考虑铺贴胶膜与成型材料体系的相容性，而且要预先采用胶膜机制备，成本较高，对于真空辅助树脂渗透或手糊等低粘度树脂成型工艺，胶膜难以渗透到复合材料泡沫孔中，对界面粘接增强效果有限，因此，亟待改进复合材料泡沫夹芯结构的成型方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，研究设计改进复合材料泡沫夹芯结构成型的方法。

本发明提供了一种对复合材料泡沫夹芯结构成型中对复合材料泡沫进行树脂灌注预处理的方法。

本发明采用对复合材料泡沫进行树脂灌注预处理，以在复合材料泡沫与面板界面处形成均匀的树脂粘接层；然后将预处理完成的复合材料泡沫铺放在纤维面板之间，再采用成型工艺（树脂传递模塑、手糊、模压等）进行复合材料泡沫夹芯结构成型。

本发明采用真空辅助渗透方法对复合材料泡沫进行树脂灌注，即将复合材料泡沫封装于真空状态下，树脂在较低粘度时依靠真空负压被灌注到复合材料泡沫表面孔中，直至复合材料泡沫表面被树脂浸满，然后进行树脂升温及保温处理，使树脂产生预聚，粘度提高，从而固定保留在复合材料泡沫表面孔中，形成均匀树脂层。

本发明所述树脂选自环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂或双马来酰亚胺树脂等。

所述复合材料泡沫选自聚甲基丙烯酸甲酯PMI或聚氯乙烯PVC。

所述纤维布的纤维材料选自碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

具体地，本发明复合材料泡沫夹芯结构成型中对复合材料泡沫进行树脂灌注预处理的方法包括下列步骤：

（一）、将树脂加热至灌注温度30℃-120℃，使树脂粘度达到粘度0.2-0.5Pa·s；

（二）在模具上，自下至上依次铺放导流网、可剥布、复合材料泡沫、可剥布、导流网、用内真空袋将它们包住，同时把树脂灌注管和一个抽气管分别置于内真空袋中，然后将内真空袋四周用密封胶条封住；另外，在内真空袋外面再设置一个抽气管，最后用外真空袋将上述部件全部包住，四周用密封胶条封住；其中导流网、可剥布、复合材料泡沫的大小相同；

（三）开启真空泵，使整个封装部分在真空负压作用下被压实，真空度为≤-0.095MPa；

（四）开启树脂灌注管，树脂在真空负压下进入复合材料泡沫孔中，直至复合材料泡沫表面被树脂浸满，即内真空袋的抽气管口出现树脂时，视为灌注完成，关闭树脂灌注管及内真空袋的抽气管，将整个外真空袋封装部分升温至树脂预聚温度30℃-120℃，保温2-3小时，使树脂达到粘度60-100 Pa·s；

（五）保温结束后，停止加热，冷却至15-35℃，将完成灌胶预处理的复合材料泡沫脱模，即得到树脂灌注预处理的复合材料泡沫。

然后将得到的树脂灌注预处理的复合材料泡沫放至纤维面板之间，按常规的复合材料泡沫夹芯结构成型工艺（真空辅助树脂渗透、树脂传递模塑或手糊等）完成复合材料泡沫夹芯结构成型。

本发明方法所述可剥布用于在复合材料泡沫上下表面形成树脂层来隔离复合材料泡沫与真空袋，防止真空袋与复合材料泡沫发生粘接；导流网用于复合材料泡沫表面的树脂导流，内真空袋用于形成树脂灌注过程中的持续真空密封环境，外真空袋用于形成树脂升温及保温过程中所需的持续真空密封环境；树脂灌注管与盛放树脂的容器连接，设置开关，用于控制树脂灌注；两个抽气管分别与真空泵连接，抽气管均设置开关，用于控制真空状况。

本发明采用的复合材料泡沫树脂灌注预处理方法不会对结构成型的工艺参数（如树脂灌注温度、树脂灌注压力、树脂灌注时间、树脂固化温度、树脂固化时间、成型压力或真空度等）造成任何影响；

本发明采用的复合材料泡沫树脂灌注预处理方法中使用的树脂和结构成型过程中的树脂一致，因此不会对成型材料体系的相容性造成影响。