复合材料工艺学-夹层结构成型工艺

课 件3.1 概述第 三 章 夹 层 结 构3、 夹 层 结 构 成 型 工 艺 及 设 备3.1 概 述 由 高 强 度 的 蒙 皮 (表 层 )与 轻 质 芯 材组 成 的 一 种 结 构 材 料 。玻 璃 钢 夹 层 结 构 蒙皮为玻璃钢、芯材为玻璃布蜂窝或泡沫塑料等组成的结构材料。轻 质 夹 芯 高 强 度 面 层 加入芯材的目的：维持两面板之间的距离，使夹层面板截面的惯矩和弯曲刚度增大。 课 件3.1 概述第 三 章 夹 层 结 构EJplf 48 3f简 支 梁 的 弯 曲 扰 度 ； P载 荷 ； l梁 的 跨 距 ； E弹 性模 量 ； J惯 性 矩 ； h梁 的 高 度 ； EJ梁 的 刚 度3121 bhJ 可 以 在 玻 璃 钢 板 用 量 不 变 的 情 况 下 ， 使 刚 度 提 高 。这 种 结 构 可 有 效 的 弥 补 玻 璃 钢 弹 性 模 量 低 、 刚 度 差 的不 足 。 由 于 芯 材 的 容 重 小 ， 用 它 制 成 的 夹 层 结 构 ， 能在 同 样 承 载 能 力 下 ， 大 大 减 轻 结 构 的 自 重 。 课 件3.1.1 发展概况第 三 章 夹 层 结 构3.1.1发 展 概 况 第 二 次 世 界 大 战 以 来 ， 在 军 事 、 航 空 工 业 中得 到 发 展 。 目 前 已 在 飞 机 ， 船 舶 ， 车 辆 ， 建 筑 ，轻 工 ， 交 通 运 输 等 多 个 领 域 广 泛 应 用 。 飞机头部的雷达罩、机翼、尾锥、地板、炸弹舱门等。围护墙扳、屋面板、隔墙板，透明的夹层结构板在国外已广泛用于工业厂房的屋顶采光。玻璃钢潜水艇、玻璃钢扫雷艇、玻璃钢游艇等。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2 类 型 、 特 点 及 应 用 类 型 ： 按 芯 层 分 类 泡 沫 夹 层 结 构按 面 层 分 类 波 板 夹 层 结 构蜂 窝 夹 层 结 构玻 璃 钢金 属绝 缘 纸胶 合 板3.1.2 类型、特点及应用夹 层 结 构 中 的主 要 受 力 部 分 塑 料 板夹 层 结 构 中 起 连 接 和支 撑 面 层 板 的 作 用 ，承 受 的 是 剪 切 应 力 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2.1 泡 沫 夹 层 结 构 泡 沫 夹 层 结 构 的 夹 芯 材 料 是 泡 沫 塑 料特 点 ： 质 量 轻 、 刚 度 大 、 保 温 隔 热 性 能 好 、 强 度 不 高3.1.2 类型、特点及应用 1-玻 璃 钢 面 层 2-泡 沫 塑 料 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2 类型、特点及应用由气体填充的轻质高分子合成材料，是一种气固两相体材料。泡 沫 塑 料 结 构 开 孔泡 沫塑 料闭 孔泡 沫塑 料气体充填在由聚合物构成的互不相通的格子中。气体充填在聚合物构成的互相连通的格子内。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2 类型、特点及应用 开 孔 泡 沫 塑 料闭 孔 泡 沫 塑 料 闭 孔 结 构 的 吸 水 性 、 透 气件 、 导 热 性 均 较 开 孔 结 构 小 ，强 度 和 刚 度 比 开 孔 结 构 高 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2.2 蜂 窝 夹 层 结 构 蜂 窝 夹 层 结 构 的 夹 芯 材 料 是 蜂 窝 材 料 (玻 璃 布 蜂 窝 、纸 蜂 窝 、 棉 布 蜂 窝 等 )特 点 ： 质 量 轻 、 强 度 大 、 刚 度 大应 用 ： 构 件 尺 寸 较 大 、 强 度 要 求 较 高 的 部 件3.1.2 类型、特点及应用 1-玻 璃 钢 面 层 3-蜂 窝 玻 璃 布 夹 芯 3.1.2 类型、特点及应用按 平 面 投 影 形 状 分 类 课 件第 三 章 夹 层 结 构正 六 边 形 菱 形 矩 形正 弦 曲 线 形 有 加 强 带 的 六 边 形有加强带六边形蜂窝的强度为最高，其次是正六边形蜂窝。但正六边形蜂窝用料省、制造简单。结构效率最高，所以应用最广。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2 类型、特点及应用T-蜂 窝 高 度 ； L-纵 向 长 度 ； W-横 向 宽 度 ； c-蜂 窝 芯子 的 斜 边 长 度 ； d-蜂 窝 芯 子 的 节 线 长 度 ； t-蜂 窝 芯 子 的 斜 边 壁 厚 ； -蜂 窝 芯 子 斜 边 与 节 线 间 的 夹 角蜂 窝 芯 子 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.1.2.3 波 板 夹 层 结 构 波 板 夹 层 结 构 的 夹 芯 材 料 是 波 纹 板 (玻 璃 钢 波 纹 板 、 纸 基波 纹 板 和 棉 布 波 纹 板 )。特 点 ： 制 作 简 单 ， 节 省 材 料 ， 但 不 适 用 于 曲 面 形 状 的 制 品 ，质 量 轻 、 刚 度 大 。3.1.2 类型、特点及应用 1-玻 璃 钢 面 层 4-玻 璃 钢 波 纹 板 课 件第 三 章 夹 层 结 构夹 层 结 构 的 共 有 特 点 ： 质 轻 、 刚 度 大 。 应 用 范 围多 用 于 尺 寸 较 大 ， 刚 度 要 求 高 ， 强 度 要 求 不 高 的 场 合3.1.2 类型、特点及应用原 因 材 料 的 绕 度 与 其 厚 度 的 3次 方成 正 比 ， 如 果 把 厚 度 为 h的 玻 璃钢 从 中 间 等 分 ， 夹 上 2h 的 芯 材 ，厚 度 变 为 3h， 则 其 刚 度 增 加 到 原来 刚 度 的 27倍 。 EJplf 48 3 3121 bhJ 作 业 ： 夹 层 结 构 为 什 么 具 有 刚 度 大 的 特 点 ？ 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.1 蜂 窝 夹 层 结 构 用 原 材 料3.2.1.1 玻 璃 布 蒙 皮 布 ： 增 强 型 浸 润 剂 处 理 的 玻 璃 布 。 一 般 用 无 碱或 低 碱 平 纹 布 ， 0.1 0.2mm厚 。 对 曲 面 制 品 用 斜 纹 布(属 于 加 捻 布 )， 变 形 性 较 好 ， 有 利 于 制 品 的 成 型 加 工 。用 于 制 作 蒙 皮 和 蜂 窝 芯 材3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料3.2 蜂 窝 夹 层 结 构 制 造 工 艺不易变形，不脱蜡可以防止树脂胶液渗到玻璃布的背面，产生粘连现象。 课 件第 三 章 夹 层 结 构芯 材 布 ： 未 脱 蜡 的 无 碱 平 纹 布 。3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料 有 蜡 玻 璃 布 可 防 止 树 脂 渗 透 到 玻璃 布 的 背 面 ， 减 少 层 间 粘 接 ， 有 利 于蜂 窝 格 子 孔 的 拉 伸 。 无 碱 平 纹 布 不 易变 形 ， 可 提 高 芯 材 的 挤 压 强 度 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.1.2 绝 缘 纸 可 以 用 于 制 作 蒙 皮 和 蜂 窝 ， 要 求 具 有 良 好 的 被 浸润 性 和 足 够 的 拉 伸 强 度 ， 一 般 采 用 木 质 纤 维 素 纸 或 棉纤 维 纸 。 要 求 纸 中 不 含 有 金 属 和 其 它 杂 质 。3.2.1.3 金 属 箔制 作 蜂 窝 可 用 铝 箔 、 不 锈 钢 箔 和 钛 合 金 箔 等3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.1.4 粘 结 剂 蒙 皮 浸 胶 、 芯 材 浸 胶 、 蒙 皮 芯 材 结 合 用 胶 。环 氧 树 脂 、 不 饱 和 聚 酯 树 脂 、 酚 醛树 脂 、 有 机 硅 树 脂 和 DAP树 脂 等3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料蜂 窝 夹 芯 制 做 过 程 中 的 胶 条聚 醋 酸 乙 烯 酯 、 聚 乙 烯 醇 缩丁 醛 胶 和 环 氧 树 脂 等 课 件第 三 章 夹 层 结 构(1) 聚 醋 酸 乙 烯 酯 无 毒 ， 价 格 便 宜 ， 可 在 室 温 下 固 化 。 此 种 胶易 溶 于 苯 乙 烯 ， 故 用 此 胶 制 作 的 蜂 窝 不 能 浸 聚 酯树 脂 。 它 既 可 用 机 械 涂 胶 ， 也 适 用 于 手 工 涂 胶 。 3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料 课 件第 三 章 夹 层 结 构(2) 聚 乙 烯 醇 缩 丁 醛 胶 需 加 热 ， 加 压 固 化 。 120 ， 0.2 0.3MPa ， 固 化 时 间 2 4h 。 它 只 适 用 于 机 械 制 造 蜂 窝 芯 子(3) 环 氧 树 脂 6101 （ E-44） ， 618#(E-51)， 634#(E-42) 等 。室 温 固 化 ， 可 用 氨 类 固 化 剂 固 化 。3.2.1 蜂窝夹层结构用原材料 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 各 种 材 质 蜂 窝 夹 芯 的 制 造3.2.2 蜂窝夹芯的制造密 度 低 密 度 夹 芯高 密 度 夹 芯 芯 材 ： 纸 、 棉 布 、 玻璃 布 浸 渍 树 脂 ， 泡 沫塑 料 、 铝 蜂 窝 夹 芯 ；蒙 皮 ： 胶 合 板 、 玻 璃钢 、 薄 铝 板芯 材 与 蒙 面 胶 结 而 成 芯 材 与 蒙 皮 材 料 都 采 用 不 锈 钢 或钛 合 金 ， 芯 材 制 造 及 芯 材 与 蒙 皮的 联 接 多 采 用 焊 接 的 方 法 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2.1 布 蜂 窝 夹 芯 的 制 造 （ 包 括 纸 ， 棉 布 ， 玻 璃 布 等 ）制 作 方 法 ： 胶 接 拉 伸 法 (手 工 涂 胶 法 ， 机 械涂 胶 法 )、 塑 性 胶 接 法 、 模 压 法 。 3.2.2 蜂窝夹芯的制造首先在模具上糊制半六边形蜂窝，再粘结成蜂窝。优点：蜂窝尺寸稳定，可成型任何形状和规格的蜂窝夹芯，但需要大量模具，生产效率低。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造 将粘接剂通过不同的方式涂在玻璃布上形成胶条，相邻两层涂有胶条的玻璃布应使胶条错开，形成一块蜂窝芯子板。粘接剂充分固化，将蜂窝芯子板放在切纸机上切成一条条具有所要求高度的蜂窝芯子条，然后将蜂窝芯子展开，即成蜂窝。 课 件第 三 章 夹 层 结 构 蜂窝芯子条3.2.2 蜂窝夹芯的制造展开的蜂窝 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 1） 手 工 涂 胶 法 只 需 将 胶 涂 成 一 条 、 一 条 的 形 状 ， 将 布 粘 接在 一 起 ， 胶 液 固 化 后 ， 将 两 面 层 布 拉 开 就 可 形 成蜂 窝 。 涂 胶 条 的 位 置 不 同 ， 形 成 不 同 形 状 的 蜂 窝 。3.2.2 蜂窝夹芯的制造a. 涂 胶 装 置 由上下两块板构成，上板为涂胶板，可打开，铺放胶条纸；下板为平板，可向左右移动2a的距离。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造b. 涂 胶 板 制 作 设 正 六 边 形 的 边 长 为 a， 则 两 相 邻 胶 条 的 距 离 为 4a。 2a 4a a由 于 粘 接 剂 的 胶 液 会 沿 着 涂 胶 纸 上 胶 缝 的 边 沿 向 两 边渗 透 ， 使 蜂 窝 格 子 的 胶 接 宽 度 大 于 a， 所 以 为 了 确 保 蜂窝 格 子 正 六 边 形 ， 在 涂 胶 纸 上 刻 的 胶 条 宽 度 要 稍 小 于 a。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造胶 条 纸 板 的 刻 制 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造c. 涂 胶 工 序 下 板 上 铺 第 一 层 布 ， 盖 上 上 板 (涂 胶 板 )， 刷 胶 ； 打 开上 板 ， 铺 第 二 层 布 并 使 下 板 移 动 2a位 置 ， 刷 胶 ； 。 因此 ； 两 层 布 间 每 隔 2a距 离 就 有 一 个 胶 条 黏 结 。 2a 4a a 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造（ 2） 机 械 涂 胶 法印胶法、漏胶法、带条式胶涂法、波纹式涂胶法 生产效率较高，但漏胶嘴不易加工，胶条宽度不易控制，涂腔质量较差，设备清洗也不方便，故很少用。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造印胶式自动涂胶机工艺示意图 1-放 布 筒 ； 2-张 紧 辊 ； 3-印 胶 辊 ； 4-递 胶 辊 ； 5-带 胶 辊 ；6-导 向 辊 ； 7-加 热 器 ； 8-收 布 卷 筒 ； 9-胶 槽 ； 10-调 压 辊工作原理：玻璃布从放布筒1引出后，经过张紧辊2到第一道印胶辊，在布正面涂胶，然后经过导向辊到第2道印胶辊，并在布的反面涂胶。涂胶后的玻璃布经过加热器加热，在水平导向辊6处与末涂胶的玻璃布迭合，一起卷绕到收布卷筒8上。收卷到设计厚度时，从收布卷筒上将蜂窝芯子板取下，加热固化后，切成蜂窝条备用。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2 蜂窝夹芯的制造印胶辊示意图印胶凸环 胶液通过带胶辊和递胶辊传到印胶辊的凸环上，当玻璃布和印胶辊接触时，胶液便被涂到玻璃布上去。第一道印胶辊和第二道印 胶辊的凸环错位2a。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2.3 蜂 窝 的 拼 接 制 造 大 面 积 的 制 品 及异 形 制 品 时 ， 加 工 的 蜂窝 块 尺 寸 往 往 不 能 满 足要 求 ， 因 此 需 要 拼 接 。拼 接 时 取 少 许 粘 结 剂 ，涂 在 拼 接 处 ， 搭 接 长 度为 正 六 边 形 的 边 长 ， 将搭 接 处 用 曲 别 针 或 夹 具固 定 、 加 压 、 固 化 。3.2.2 蜂窝夹芯的制造蜂 窝 接 长 蜂 窝 接 宽 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.2.4 影 响 蜂 窝 夹 层 性 能 的 因 素（ 1） 含 胶 量 对 性 能 的 影 响 含 胶 量 高 ， 蜂 窝 强 度 高 ， 容 重 也 大 。3.2.2 蜂窝夹芯的制造树脂含量，(%)蜂窝容重，(g/cm3)压缩强度，(MPa)18-20 0.057 1.1340-45 0.078 2.5755-58 0.098 4.88 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 2） 玻 纤 布 对 性 能 的 影 响 厚 度 大 ， 强 度 高 ， 容 重 也 大 。3.2.2 蜂窝夹芯的制造玻璃布厚度, (mm)蜂窝容重, (g/cm3)压缩强度, (MPa)0.11 0.078 2.570.19 0.141 3.46 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 3） 蜂 窝 尺 寸 的 影 响 蜂 窝 尺 寸 大 ， 容 重 小 ， 强 度 也 小 。（ 4） 蜂 窝 高 度 的 影 响 蜂 窝 高 度 大 ， 制 品 刚 度 提 高 ， 弯 曲 强 度 提 高 ； 压 缩 强 度 降 低 。 作业：影响蜂窝夹层性能的主要因素有哪些？，如何影响？原因是什么？3.2.2 蜂窝夹芯的制造蜂窝孔尺寸, (cm2)蜂窝容重, (g/cm3)压缩强度, (MPa)0.6 0.141 3.461.2 0.108 2.26 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.4.蜂 窝 夹 层 结 构 的 制 造（ 1） 一 次 成 型 法 将 内 、 外 蒙 皮 和 浸 渍 好 树 脂 的 蜂 窝 芯 材 按 顺 序 放 在 模具 上 ， 一 次 胶 合 固 化 成 型 。 成 型 压 力 0.01 0.08MPa。优 点 ： 生 产 周 期 短 ， 成 型 方 便 ， 蜂 窝 芯 材 与 内 外 蒙 皮 胶 接强 度 高 。缺 点 ： 成 型 技 术 要 求 较 高 。 3.2.4 蜂窝夹芯结构的制造 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 2） 二 次 成 型 法 将 内 、 外 蒙 皮 分 别 成 型 ， 然 后 与 芯 材 胶 结 在 一 起 固化 成 型 。 (芯 材 可 以 是 先 固 化 好 的 ， 也 可 是 没 有 固 化 的 )优 点 ： 制 件 表 面 光 滑 ， 易 于 保 证 质 量（ 3） 三 次 成 型 法 外 蒙 皮 预 先 固 化 好 ； 与 芯 材 胶 合 进 行 二 次 固 化 ； 最后 在 芯 材 上 胶 合 内 蒙 皮 进 行 三 次 固 化 。优 点 ： 表 面 光 滑 ， 成 型 过 程 中 可 进 行 质 量 检 查 ， 发 现 问题 及 时 排 除 。缺 点 ： 生 产 周 期 长 3.2.4 蜂窝夹芯结构的制造 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.2.5 常 见 问 题 及 解 决 措 施（ 1） 分 层 ， 起 泡 及 折 皱原 因 ： 成 型 压 力 不 足 ， 产 生 分 层 起 泡 现 象 ； 玻 璃 布 铺 放 不平 整 造 成 折 皱 现 象 。解 决 措 施 ： 提 高 成 型 压 力 ， 加 工 时 将 玻 璃 布 拉 平 。（ 2） 蜂 窝 压 瘪 现 象原 因 ： 蜂 窝 厚 度 不 均 匀 ， 接 触 处 压 力 集 中 ； 蜂 窝 端 面 刚 性较 差 ； 湿 法 成 型 时 ， 芯 材 尚 未 固 化 完 全 就 加 较 大 压 力 。 解 决 措 施 ： 注 意 受 力 部 位 的 平 整 度 ， 减 少 应 力 集 中 ， 适 当降 低 成 型 压 力 。3.2.5 常见问题及解决措施 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 3） 胶 结 不 良 注 意 树 脂 配 方 ， 提 高 成 型 压 力 ， 可 在 蒙 皮 上加 一 层 树 脂 含 量 高 的 表 面 纤 维 毡 。3.2.5 常见问题及解决措施 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3泡 沫 塑 料 夹 层 结 构 制 造 工 艺 及 设 备3.3.1 各 种 泡 沫 夹 层 结 构 的 基 本 性 能 突 出 特 点3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺及设备常 用 泡 沫 塑 料 的 性 能 见 表 3 4。 隔 热 ， 隔 音 性 能 优 良 (优 于蜂 窝 结 构 )， 质 量 轻 ， 具 有 均 匀传 递 外 部 载 荷 的 性 能 。 泡 沫 塑 料 夹 层 结 构 的 性 能 主要 取 决 于 泡 沫 塑 料 类 型 与 性 能 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3.2 泡 沫 塑 料 夹 芯 构 造 、 种 类 、 制 作 工 艺3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺 1-玻 璃 钢 面 层 2-泡 沫 塑 料 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺第 三 章 夹 层 结 构由气体填充的轻质高分子合成材料，是一种气固两相体材料。泡 沫 塑 料 结 构 开 孔泡 沫塑 料闭 孔泡 沫塑 料气体充填在由聚合物构成的互不相通的格子中。气体充填在聚合物构成的互相连通的格子内。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺第 三 章 夹 层 结 构 开 孔 泡 沫 塑 料闭 孔 泡 沫 塑 料 闭 孔 结 构 的 吸 水 性 、 透 气件 、 导 热 性 均 较 开 孔 结 构 小 ，强 度 和 刚 度 比 开 孔 结 构 高 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构(1) 按 树 脂 基 体 分 类 ： (2) 按 泡 沫 塑 料 硬 度 分 类 ： 硬 质 、 半 硬 质 、 软 质3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺聚 苯 乙 烯 、 聚 氯 乙 烯 、 聚氨 酯 、 聚 乙 烯 、 脲 甲 醛 、酚 醛 、 环 氧 、 有 机 硅 等区 别 方 法 ： 将 泡 沫 塑 料 压 缩 ， 使 其 变 形 达 到50%时 ， 减 压 后 视 其 残 余 变 形 ：大 于 10%称 为 硬 质 泡 沫 塑 料 ；在 2%10%之 间 称 为 半 硬 质 泡 沫 塑 料 ； 小 于2%时 称 为 软 质 泡 沫 塑 料 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构(3) 按 泡 沫 塑 料 密 度 分 类 ：低 密 度 (高 发 泡 )泡 沫 塑 料 ， 小 于 0.1kg/m3；中 密 度 (中 发 泡 )泡 沫 塑 料 ， 0.1-0.4 kg/m3；高 密 度 (低 发 泡 )泡 沫 塑 料 ， 大 于 0.4kg/m3。(4) 按 燃 烧 性 能 分 类 ： 可 燃 型 、 自 熄 型3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3.2.2 泡 沫 塑 料 的 发 泡 方 法 化 学 发 泡 法 机 械 发 泡 法 物 理 发 泡 法 3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺用 机 械 方 法 将 气 体 混 入聚 合 物 形 成 泡 沫 ， 然 后通 过 凝 固 获 得 泡 沫 塑 料通 过 化 学 反 应 产 生 气 体 形 成 泡 沫 结 构 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 1） 物 理 发 泡 法 惰 性 气 体 法 低 沸 点 溶 液 法 分 为 三 种 高 压 下 使 惰 性 气 体 压 入 熔融 聚 合 物 或 糊 状 复 合 物 ，升 温 减 压 ， 气 体 膨 胀 发 泡掺 加 中 空 微 球3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺优 点 ： 发 泡 后 没 有 发 泡 剂 留下 的 残 渣 ， 不 会 对 制 成 的 泡沫 塑 料 的 物 理 和 化 学 性 能 有不 利 影 响 。 缺 点 ： 此 法 需 要比 较 复 杂 的 高 压 设 备 。聚氯乙烯和聚乙烯泡沫塑料 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 1） 物 理 发 泡 法 惰 性 气 体 法 低 沸 点 溶 液 法 分 为 三 种 掺 加 中 空 微 球3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺把 低 沸 点 液 体 溶 于 聚 合 物颗 粒 中 ， 然 后 升 高 温 度 ，当 树 脂 软 化 ， 液 体 蒸 发 时 ，形 成 泡 沫 塑 料 。塑 料 中 加 入 中 空 微 球 ，经 固 化 制 得 泡 沫 塑 料聚苯乙烯泡沫塑料 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 2） 机 械 发 泡 法 用 机 械 方 法 将 气 体 混 入 聚 合 物 形 成泡 沫 ， 然 后 通 过 凝 固 获 得 泡 沫 塑 料3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺特 点 ： 需选用合适的表面活性剂，以降低表面张力，使气体分散均匀；要求搅拌形成的泡沫能够稳定一段时间，使泡壁内的聚合物得以固定。脲醛泡沫塑料 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 3） 化 学 发 泡 法a. 利用原料组分相互反应产生气体，形成泡沫结构。例 ： 组 合 聚 醚 与 异 氰 酸 酯b. 借助于化学发泡剂分解产生气体，形成发泡结构。 例 ： 双 氧 水 (菱 苦 土 发 泡 ) 铝 粉 (水 泥 发 泡 )等3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺特 点 设 备 简 单 ， 质 量 容 易 控 制 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺热 塑 性 泡 沫 塑 料 的 发 泡 工 艺第 一 步 ： 将 原 料 放 入 模 内 压 制 成 坯 料 一 定 温 度 压 力 下 树 脂 软 化 ， 发 泡 剂 开 始分 解 ， 树 脂 达 到 粘 流 态 时 气 体 形 成 微 小 的 气泡 ， 均 匀 地 分 布 在 液 体 树 脂 中 ， 冷 却 至 玻 璃化 温 度 即 得 坯 料 。 将 坯 料 放 在 限 制 模 内 ， 重 新 加 热 ， 等 物 料 处于 高 弹 态 时 ， 坯 料 中 气 体 克 服 聚 合 物 分 子 间 的 作 用 力 ， 气 孔 开 始 增 长 ， 使 物 料 胀 满 在 限 制 模 内 ，冷 却 至 玻 璃 化 温 度 ， 即 得 热 塑 性 泡 沫 塑 料 。第 二 步 ： 坯 料 发 泡 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺热 固 性 泡 沫 塑 料 的 发 泡 工 艺 在 原 料 大 分 子 处 于 粘 流 态 阶 段 进 行 ，随 树 脂 胶 凝 固 化 ， 使 气 泡 稳 定 ， 形 成 泡 沫 。 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺泡 沫 塑 料 形 成 原 理气 发泡 沫塑 料 组 合泡 沫塑 料把已成型的直径为20一250m；壁度2-3m的中空玻璃微球、中空陶瓷微球或中空塑料微球，加入树脂中拌匀，固化。泡 沫形 成 泡 沫增 长 泡 沫稳 定 课 件第 三 章 夹 层 结 构3.3.3、 泡 沫 夹 层 结 构 的 制 造预 制 粘 结 成 型 法 （ 适 用 于 批 量 生 产 ， 外 形 简 单 的 产 品 ）现 场 浇 注 成 型 法 （ 使 用 于 形 状 复 杂 的 产 品 ） 机 械 连 续 成 型 法（ 1） 预 制 粘 结 成 型 法 先 将 夹 层 结 构 的 表 面 层 和 泡 沫 塑 料 芯 材 分 别 制 造 ，然 后 将 它 们 粘 结 起 来 的 成 型 方 法 。 技 术 关 键 ： 合 适 的 粘 结 剂 和 合 理 的 工 艺 条 件 。 3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺 课 件第 三 章 夹 层 结 构（ 2） 现 场 浇 注 成 型 法 在 结 构 空 腔 内 浇 入 发 泡 混 合 料 ， 经 发 泡 使 泡 沫 塑料 胀 满 空 腔 ， 经 固 化 处 理 ， 和 玻 璃 钢 结 成 一 个 整 体 夹层 结 构 。 一 般 浇 注 料 量 比 计 算 值 要 多 5 。 3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺（ 3） 机 械 连 续 成 型 法 将 两 表 面 层 用 结 实 、 等 长 的 纱 线 连 接 ， 然 后 浸 胶 ， 由 喷管 喷 入 发 泡 料 ， 经 固 化 成 型 。（ 4） 其 它 成 型 法 先 制 作 好 泡 沫 塑 料 ， 然 后 采 用 浇 注 法 或 其 他 方 法 制 作 蒙 皮 (例 如 目 前 的 外 墙 保 温 板 生 产 等 )。 课 件第 三 章 夹 层 结 构作业：1、怎么区分硬质、半硬质、软质泡沫塑料？ 2、简述泡沫塑料的发泡方法。3.3 泡沫塑料夹层结构制造工艺