一種車輛用蜂窩夾芯板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域，特別涉及一種車輛用蜂窩夾芯板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，為了節(jié)能減排，國內(nèi)外車輛制造商，尤其是汽車制造商都致力于對車身進行減重。而對車身進行減重較為有效的方法是采用輕質(zhì)的新型復(fù)合材料，例如碳纖維復(fù)合材料等。通常采用液體成型工藝對碳纖維復(fù)合材料進行加工成型。在此過程中，為了進一步減重，需要在碳纖維復(fù)合材料層間使用夾芯材料。
[0003]夾芯材料通常分為兩類，其一是硬質(zhì)泡沫夾芯材料，例如PM1、PVC、PU等泡沫夾芯材料，其二是蜂窩芯。然而，硬質(zhì)泡沫夾芯材料的柔性差且具有一定的脆性，不能用于大面積的曲面夾層結(jié)構(gòu)，例如引擎蓋、后備箱蓋等。而傳統(tǒng)的蜂窩芯，例如芳綸紙蜂窩等具有多孔結(jié)構(gòu)，只能用于預(yù)浸料工藝，而無法有效用于液體成型工藝。所以，有必要對傳統(tǒng)的蜂窩芯進行改造以使其能夠用于液體成型工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種適用于液體成型加工工藝的車輛用蜂窩夾芯板。具體技術(shù)方案如下:
[0005]—方面，本發(fā)明實施例提供了一種車輛用蜂窩夾芯板，包括:底層、面層和置于所述底層和所述面層之間的蜂窩芯層，所述底層和所述面層均由至少2層玻璃纖維織物構(gòu)成，所述底層、所述面層和所述蜂窩芯層通過固化的環(huán)氧樹脂結(jié)合成為整體。
[0006]具體地，作為優(yōu)選，所述底層和/或所述面層上鋪設(shè)有至少一層碳纖維織物層。
[0007]具體地，作為優(yōu)選，所述玻璃纖維織物為平紋玻璃纖維織物或斜紋玻璃纖維織物。
[0008]具體地，作為優(yōu)選，所述玻璃纖維織物的厚度為0.1-0.2mm。
[0009]具體地，作為優(yōu)選，所述碳纖維織物層由至少一層碳纖維織物構(gòu)成，所述碳纖維織物的厚度為0.2-0.3mm。
[0010]具體地，作為優(yōu)選，所述碳纖維織物為平紋碳纖維織物或斜紋碳纖維織物。
[0011]具體地，作為優(yōu)選，所述蜂窩芯層的主體為傳統(tǒng)蜂窩芯，所述傳統(tǒng)蜂窩芯為紙蜂窩芯、塑料蜂窩芯或金屬蜂窩芯。
[0012]另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種上述的車輛用蜂窩夾芯板的制備方法，包括:
[0013]將環(huán)氧樹脂和固化劑按重量比10:2-3混合均勻，得到環(huán)氧樹脂溶液；
[0014]利用所述環(huán)氧樹脂溶液浸潤玻璃纖維織物，得到浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物；
[0015]在傳統(tǒng)蜂窩芯的上表面和下表面分別鋪設(shè)至少2層所述浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物，得到蜂窩夾芯板預(yù)制體；
[0016]利用真空袋壓法處理所述蜂窩夾芯板預(yù)制體，然后進行加熱固化，得到車輛用蜂窩夾芯板。
[0017]具體地，作為優(yōu)選，在0.07-0.1MPa的真空度下，利用真空袋壓法處理所述蜂窩夾芯板預(yù)制體。
[0018]具體地，作為優(yōu)選，在50_70°C下進行所述加熱固化。
[0019]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0020]本發(fā)明實施例提供的車輛用蜂窩夾芯板，通過將蜂窩芯層設(shè)置在由至少2層玻璃纖維織物構(gòu)成的底層和面層之間，并通過固化的環(huán)氧樹脂使它們結(jié)合成為整體，從而在對蜂窩芯層的主體結(jié)構(gòu)進行密封閉孔的同時，有效提高所制備的蜂窩夾芯板的剛度，使得所制備的車輛用蜂窩夾芯板能夠滿足液體成型工藝的需求。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明實施例提供的車輛用蜂窩夾芯板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明又一實施例提供的車輛用蜂窩夾芯板的分割結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標記分別表示:
[0025]I蜂窩芯層，
[0026]2 面層，
[0027]3 底層，
[0028]4碳纖維織物層。
【具體實施方式】
[0029]除非另有定義，本發(fā)明實施例所用的所有技術(shù)術(shù)語均具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。在對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述之前，對理解本發(fā)明實施例一些術(shù)語給出定義。
[0030]本發(fā)明實施例所述的“傳統(tǒng)蜂窩芯”指的是本領(lǐng)域常見的，未經(jīng)任何加工處理的蜂窩芯材料。
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
[0032]第一方面，如附圖1及附圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種車輛用蜂窩夾芯板，包括:底層3、面層2和置于底層3和面層2之間的蜂窩芯層1，該底層3和面層2均由至少2層玻璃纖維織物構(gòu)成，底層3、面層2和蜂窩芯層I通過固化的環(huán)氧樹脂結(jié)合成為整體。
[0033]本發(fā)明實施例提供的車輛用蜂窩夾芯板，通過將蜂窩芯層I設(shè)置在由至少2層玻璃纖維織物構(gòu)成的底層3和面層2之間，并通過固化的環(huán)氧樹脂使它們結(jié)合成為整體，從而在對蜂窩芯層I的主體結(jié)構(gòu)進行密封閉孔的同時，有效提高所制備的蜂窩夾芯板的剛度，使得所制備的車輛用蜂窩夾芯板能夠滿足液體成型工藝的需求。
[0034]具體地，底層3、面層2和蜂窩芯層I通過固化的環(huán)氧樹脂結(jié)合成為整體指的是:底層3、面層2的孔隙中充滿有固化的環(huán)氧樹脂，而蜂窩芯層I中，至少其與底層3和面層2相接觸的表面的孔隙中充滿有固化的環(huán)氧樹脂，且這些固化的環(huán)氧樹脂為彼此不間斷的整體。
[0035]進一步地，為了進一步提高車輛用蜂窩夾芯板的剛度，如附圖1所示，底層3和/或面層2上鋪設(shè)有碳纖維織物層4。亦即，可以在底層3或者面層2或者兩者均鋪設(shè)碳纖維織物層4。
[0036]具體地，作為優(yōu)選，所用的玻璃纖維織物為平紋玻璃纖維織物或斜紋玻璃纖維織物。舉例來說，為了提高車輛用蜂窩夾芯板的剛度，面層2或底層3中所包含的至少2層玻璃纖維織物均可以為平紋玻璃纖維織物，也均可以為斜紋玻璃纖維織物，或者，一層為平紋玻璃纖維織物，而另一層為斜紋玻璃纖維織物，以及可選的其它層均可在平紋玻璃纖維織物或斜紋玻璃纖維織物中隨意選擇。
[0037]具體地，本發(fā)明實施例所用的玻璃纖維織物的厚度為0.1-0.2mm，優(yōu)選0.1mm。
[0038]具體地，本發(fā)明實施例所用的碳纖維織物層4由至少一層碳纖維織物構(gòu)成，例如如附圖2所示，其可以由3層碳纖維織物構(gòu)成。具體地，該碳纖維織物的厚度為0.2-0.3mm，優(yōu)選0.2_。
[0039]進一步地，本發(fā)明實施例所用的碳纖維織物為平紋碳纖維織物或斜紋碳纖維織物。可以理解的是，碳纖維織物層4中的碳纖維織物可以任選平紋碳纖維織物或斜紋碳纖維織物或兩者的任何組合。
[0040]具體地，本發(fā)明實施例所述的蜂窩芯層I的主體指的是未充填有固化的環(huán)氧樹脂的傳統(tǒng)蜂窩芯，該傳統(tǒng)蜂窩芯為紙蜂窩芯、塑料蜂窩芯或金屬蜂窩芯。其中，芳綸紙蜂窩芯的特點是具有一定的柔性，可以作為汽車引擎蓋等大曲率面的夾芯材料，所以，本發(fā)明實施例中優(yōu)選使用芳綸紙蜂窩芯。
[0041]第二方面，本發(fā)明實施例提供了上述一種車輛用蜂窩夾芯板的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0042]步驟101、將環(huán)氧樹脂和固化劑按重量比10:2-3混合均勻，得到環(huán)氧樹脂溶液。
[0043]步驟102、利用步驟101中的環(huán)氧樹脂溶液浸潤玻璃纖維織物，得到浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物。
[0044]步驟103、在傳統(tǒng)蜂窩芯的上表面和下表面分別鋪設(shè)至少2層步驟102中浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物，得到蜂窩夾芯板預(yù)制體。
[0045]步驟104、利用真空袋壓法處理步驟103得到的蜂窩夾芯板預(yù)制體，然后進行加熱固化，得到車輛用蜂窩夾芯板。
[0046]其中，步驟101中所使用的環(huán)氧樹脂可為市購產(chǎn)品，例如亨斯邁AralditeLY1564/Hardener XB3458、邁圖 R頂 R135/RIM H1366 等。
[0047]本發(fā)明實施例提供的方法，通過使環(huán)氧樹脂溶液浸潤在玻璃纖維織物中，并將至少2層該浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物分別鋪設(shè)在傳統(tǒng)蜂窩芯的上表面和下表面，以作為面層2和底層3，得到蜂窩夾芯板預(yù)制體。然后利用真空袋壓法處理蜂窩夾芯板預(yù)制體，從而使環(huán)氧樹脂溶液進入傳統(tǒng)蜂窩芯上表面和下表面的孔隙中，以對傳統(tǒng)蜂窩芯進行密封。隨后通過加熱使環(huán)氧樹脂在玻璃纖維織物以及傳統(tǒng)蜂窩芯中固化，分別形成車輛用蜂窩夾芯板的底層3、面層2和蜂窩芯層1，得到本發(fā)明實施例期望的車輛用蜂窩夾芯板?？梢?，本發(fā)明采用高編織密度的玻璃纖維對傳統(tǒng)蜂窩芯進行改造，通過使用玻璃纖維對傳統(tǒng)蜂窩芯的開口進行密封，閉孔。從而使傳統(tǒng)蜂窩芯能用于復(fù)合材料RTM\VARTM(真空導入)工藝。
[0048]作為優(yōu)選，本發(fā)明實施例還包括:在傳統(tǒng)蜂窩芯的上表面和下表面分別鋪設(shè)至少2層步驟102中浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物的同時，在浸潤有環(huán)氧樹脂的玻璃纖維織物的表面鋪設(shè)碳纖維織物層4，從而進一步