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CN110901099A - 一种高速列车用酚醛树脂板材制备方法 - Google Patents

一种高速列车用酚醛树脂板材制备方法 Download PDF

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CN110901099A
CN110901099A CN201911254012.6A CN201911254012A CN110901099A CN 110901099 A CN110901099 A CN 110901099A CN 201911254012 A CN201911254012 A CN 201911254012A CN 110901099 A CN110901099 A CN 110901099A
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strand mat
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栾润明
单东山
郑昌军
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Changzhou Manqiwei Rail Transit Equipment Co Ltd
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Changzhou Manqiwei Rail Transit Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种高速列车用酚醛树脂板材制备方法,在模具的表面先涂覆一层表面涂层,然后依次设置上表面毡布层、上短切毡层、多层玻璃纤维增强层、下短切毡层、下表面毡布层,使得制品的正反面结构基本一致,制作过程中严格控制制品在铺层结构制作过程中的含胶量,确保每层玻璃纤维增强层的制作过程中酚醛树脂均匀一致,且上表面毡布层、上短切毡层、各玻璃纤维增强层、下表面毡布层、下短切毡层中采用的酚醛树脂的含量相同,可以使得获得的制品的两侧收缩变形的比率能够尽量达到一致,以减小制品的变形收缩,避免翘曲。

Description

一种高速列车用酚醛树脂板材制备方法
技术领域
本发明涉及轨道交通设备用装饰材料技术领域,特别是一种高速列车用酚醛树脂板材制备方法。
背景技术
近几年来国外复合材料业界,对酚醛复合材料的开发应用工作十分重视,尤其低温固化型酚醛树脂的年产量及使用量,增长得非常迅速。与之相比,我国在酚醛复合材料的制作及其应用方面,与国外存在着较大的差距。
当前,发达国家中,已经把酚醛复合材料列为有机材料防火检验标准中的最高等级。尤其在各种公共场所,例如飞机场、火车站、学校、医院等公共建筑设施,及飞机铁路客车等的内部装饰材料等方面,都已广泛地使用这种价格比较便宜,并且具有良好阻燃性能的各种酚醛复合材料制品。
随着我国铁路客车的不断提速,对高速列车的产品制作与使用要求相对也越来越高。新型的高速铁路客车内装产品亦相应的运营而生。高速列车的发展必将是中国铁路发展的一大方向。
虽然说酚醛复合材料产品具有如上所述的优点,但其本身复合材料产品具有收缩、变形、操作工艺复杂等无法避免的缺陷。
为了提高酚醛复合材料产品的质量,减少因产品变形所引起的质量问题,常规的采用方法无外乎是:增加其产品的固化时间;在制作模具的过程中制作反变形;产品进行后固化等方法;在产品背部增设机械加强,通过金属预埋件减小其内在变形;但上述方法只是治标不治本,无法彻底的解决产品因为变形所产生的质量问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高强度、耐热、绝缘、高效阻燃、无变形与收缩的高速列车用酚醛树脂板材制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的高速列车用酚醛树脂板材制备方法, 包括如下步骤:
A、制模,根据板材的大小和厚度制得与板材形状相适配的模具;
B、在模具内涂覆一层表面涂层,表面涂层为酚醛树脂,其涂覆量为200-300g/m2
C、在表面涂层上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成上表面毡布层;
D、在上表面毡布层上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成上短切毡层;
E、在上短切毡层上铺设多层玻璃纤维方格布,每铺设一层玻璃纤维方格布后涂覆酚醛树脂,以形成多层玻璃纤维增强层;
F、在玻璃纤维增强层上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成下短切毡层;
G、在下短切毡层上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成下表面毡布层;
H、加热固化,将装有制品的模具放入烘箱内进行加热固化,烘箱先升温至30℃并保温30分钟,再升温至60℃并保温60分钟,再升温至80℃并保温不少于120分钟,以完成加热固化;
I、空冷,将固化后的模具和制品取出,并采用垂直法进行空冷,即将模具和制品竖直放置,使得制品的两侧保持空气流通,以确保冷却均匀;
J、制品脱模,制品和模具完全冷却后,将脱模器由制品的四周边角处受力均匀的进行楔入,完成脱模,避免制品变形。
进一步,所述步骤C中,上表面毡布层中表面毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使上表面毡布层的密度为28-32g/m2
进一步,所述步骤D中,上短切毡层中短切毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使上短切毡层的密度为290-310g/m2
进一步,所述步骤E中,各玻璃纤维增强层中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使玻璃纤维增强层的密度为390-410g/m2
进一步,所述步骤F中,下短切毡层中短切毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使下短切毡层的密度为290-310g/m2
进一步,所述步骤G中,下表面毡布层中表面毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使下表面毡布层的密度为28-32g/m2
进一步,高速列车用酚醛树脂板材制备方法,还包括步骤K,制品余量切割,在制品脱模后的2至3小时对已脱模产品的余量进行切割和打磨,以便更好的去除产品内应力,使其得到充分的释放。
发明的技术效果:(1)本发明的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,相对于现有技术,在模具的表面先涂覆一层表面涂层,可使制品的外表面极具色彩性,因此更加美观、丰富;表面涂层选择每平米200-300g,即可获得一个富树脂层,并使制品获得一个光滑平整的表面,便于后续工序的施工;(2)上表面毡布层和下表面毡布层中采用表面毡作为基材,表面毡的表面纤维具有平整、分散均匀、手感好、透气性强的特点,其良好的透气性能使酚醛树脂快速渗透,彻底消除气泡和白渍现象,其良好的柔软性适合任何形状复杂的产品和模制品表面,能掩盖布纹,提高表面光洁度和防渗漏性能,同时增强层间剪切强度和表面韧性,提高制品的耐腐蚀性和耐侯性;(3)上表面毡布层与下表面毡布层、上短切毡层与下短切毡层对称设置在玻璃纤维加强层的两侧,使得制品的正反面结构基本一致,制作过程中严格控制制品在铺层结构制作过程中的含胶量,确保每层玻璃纤维增强层的制作过程中酚醛树脂均匀一致,且上表面毡布层、上短切毡层、各玻璃纤维增强层、下表面毡布层、下短切毡层中采用的酚醛树脂的含量相同,可以使得获得的制品的两侧收缩变形的比率能够尽量达到一致,以减小制品的变形收缩,避免翘曲;(4)固化阶段采用阶梯温度进行固化,可以减少固化过程中的变形;空冷过程中采用垂直法进行后固化,以保证制品两面的空气流通,同样可以减少冷却过程中的变形。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明:
图1是本发明的高速列车用酚醛树脂板材的剖面结构示意图。
图中:表面涂层1,上表面毡布层2,上短切毡层3,第一玻璃纤维增强层4,第二玻璃纤维增强层5,第三玻璃纤维增强层6,下短切毡层7,下表面毡布层8。
具体实施方式
实施例1 如图1所示,以高速列车客室内装用3mm厚酚醛树脂板材的生产为例,高速列车用酚醛树脂板材制备方法具体包括如下步骤:
A、制模,根据板材的大小和厚度制得与板材形状相适配的模具;
B、在模具内涂覆一层表面涂层1,表面涂层1全部为酚醛树脂,其涂覆量为250g/m2;并将其厚度控制在0.2mm;
C、在表面涂层1上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成上表面毡布层2,其中表面毡所占的质量百分比65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使上表面毡布层2的密度为30g/m2,并将其厚度控制在0.1m;
D、在上表面毡布层2上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成上短切毡层3,其中短切毡所占的质量百分比为65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使上短切毡层3的密度为300g/m2;并将其厚度控制在0.7m;
E、在上短切毡层3上铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第一玻璃纤维增强层4,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使第一玻璃纤维增强层4的密度为400g/m2,并将其厚度控制在0.4m;在第一玻璃纤维增强层4上再铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第二玻璃纤维增强层5,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使第二玻璃纤维增强层5的密度为400g/m2,并将其厚度控制在0.4m;在第二玻璃纤维增强层5上再铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第三玻璃纤维增强层6,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使第三玻璃纤维增强层6的密度为400g/m2,并将其厚度控制在0.4m;
F、在第三玻璃纤维增强层6上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成下短切毡层7;其中短切毡所占的质量百分比为65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使下短切毡层7的密度为300g/m2;并将其厚度控制在0.7m;
G、在下短切毡层7上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成下表面毡布层8;其中表面毡所占的质量百分比65%,酚醛树脂所占的质量百分比为35%,以使下表面毡布层8的密度为30g/m2,并将其厚度控制在0.1m;
H、加热固化,将装有制品的模具放入烘箱内进行加热固化,烘箱先升温至30℃并保温30分钟,再升温至60℃并保温60分钟,再升温至80℃并保温120分钟,以完成加热固化;
I、空冷,将固化后的模具和制品取出,并采用垂直法进行空冷,即将模具和制品竖直放置,使得制品的两侧保持空气流通,以确保冷却均匀;
J、制品脱模,制品和模具完全冷却后,将脱模器由制品的四周边角处受力均匀的进行楔入,完成脱模,避免制品变形;
K、制品余量切割,在制品脱模后的2.5小时对已脱模产品的余量进行切割和打磨,以便更好的去除产品内应力,使其得到充分的释放。
获得的3mm厚酚醛树脂板材在机械性能、防火阻燃性能、产品变形与收缩方面,均已经达到了高速列车产品的性能要求及客户的安装与使用要求,并完全通过了英国/欧洲标准 (BS 6853-1a/EN45545 HL3)的最高级别防火阻燃标准。
实施例2
以高速列车司机室内装用3mm厚酚醛树脂板材的生产为例,高速列车用酚醛树脂板材制备方法具体包括如下步骤:
A、制模,根据板材的大小和厚度制得与板材形状相适配的模具;
B、在模具内涂覆一层表面涂层1,表面涂层1全部为酚醛树脂,其涂覆量为200g/m2;并将其厚度控制在0.2mm;
C、在表面涂层1上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成上表面毡布层2,其中表面毡所占的质量百分比60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使上表面毡布层2的密度为28g/m2,并将其厚度控制在0.1m;
D、在上表面毡布层2上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成上短切毡层3,其中短切毡所占的质量百分比为60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使上短切毡层3的密度为290g/m2;并将其厚度控制在0.7m;
E、在上短切毡层3上铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第一玻璃纤维增强层4,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使第一玻璃纤维增强层4的密度为390g/m2,并将其厚度控制在0.4m;在第一玻璃纤维增强层4上再铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第二玻璃纤维增强层5,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使第二玻璃纤维增强层5的密度为390g/m2,并将其厚度控制在0.4m;在第二玻璃纤维增强层5上再铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第三玻璃纤维增强层6,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使第三玻璃纤维增强层6的密度为390g/m2,并将其厚度控制在0.4m;
F、在第三玻璃纤维增强层6上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成下短切毡层7;其中短切毡所占的质量百分比为60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使下短切毡层7的密度为290g/m2;并将其厚度控制在0.7m;
G、在下短切毡层7上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成下表面毡布层8;其中表面毡所占的质量百分比60%,酚醛树脂所占的质量百分比为40%,以使下表面毡布层8的密度为28g/m2,并将其厚度控制在0.1m;
H、加热固化,将装有制品的模具放入烘箱内进行加热固化,烘箱先升温至30℃并保温30分钟,再升温至60℃并保温60分钟,再升温至80℃并保温150分钟,以完成加热固化;
I、空冷,将固化后的模具和制品取出,并采用垂直法进行空冷,即将模具和制品竖直放置,使得制品的两侧保持空气流通,以确保冷却均匀;
J、制品脱模,制品和模具完全冷却后,将脱模器由制品的四周边角处受力均匀的进行楔入,完成脱模,避免制品变形;
K、制品余量切割,在制品脱模后的2小时对已脱模产品的余量进行切割和打磨,以便更好的去除产品内应力,使其得到充分的释放。
实施例3
以高速列车头罩内装用3mm厚酚醛树脂板材的生产为例,高速列车用酚醛树脂板材制备方法具体包括如下步骤:
A、制模,根据板材的大小和厚度制得与板材形状相适配的模具;
B、在模具内涂覆一层表面涂层1,表面涂层1全部为酚醛树脂,其涂覆量为300g/m2;并将其厚度控制在0.2mm;
C、在表面涂层1上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成上表面毡布层2,其中表面毡所占的质量百分比70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使上表面毡布层2的密度为32g/m2,并将其厚度控制在0.1m;
D、在上表面毡布层2上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成上短切毡层3,其中短切毡所占的质量百分比为70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使上短切毡层3的密度为310g/m2;并将其厚度控制在0.7m;
E、在上短切毡层3上铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第一玻璃纤维增强层4,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使第一玻璃纤维增强层4的密度为410g/m2,并将其厚度控制在0.4m;在第一玻璃纤维增强层4上再铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第二玻璃纤维增强层5,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使第二玻璃纤维增强层5的密度为410g/m2,并将其厚度控制在0.4m;在第二玻璃纤维增强层5上再铺设一层玻璃纤维方格布,并涂覆酚醛树脂,以形成第三玻璃纤维增强层6,其中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使第三玻璃纤维增强层6的密度为410g/m2,并将其厚度控制在0.4m;
F、在第三玻璃纤维增强层6上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成下短切毡层7;其中短切毡所占的质量百分比为70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使下短切毡层7的密度为310g/m2;并将其厚度控制在0.7m;
G、在下短切毡层7上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成下表面毡布层8;其中表面毡所占的质量百分比70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%,以使下表面毡布层8的密度为32g/m2,并将其厚度控制在0.1m;
H、加热固化,将装有制品的模具放入烘箱内进行加热固化,烘箱先升温至30℃并保温30分钟,再升温至60℃并保温60分钟,再升温至80℃并保温150分钟,以完成加热固化;
I、空冷,将固化后的模具和制品取出,并采用垂直法进行空冷,即将模具和制品竖直放置,使得制品的两侧保持空气流通,以确保冷却均匀;
J、制品脱模,制品和模具完全冷却后,将脱模器由制品的四周边角处受力均匀的进行楔入,完成脱模,避免制品变形;
K、制品余量切割,在制品脱模后的3小时对已脱模产品的余量进行切割和打磨,以便更好的去除产品内应力,使其得到充分的释放。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、制模,根据板材的大小和厚度制得与板材形状相适配的模具;
B、在模具内涂覆一层表面涂层,表面涂层为酚醛树脂,其涂覆量为200-300g/m2
C、在表面涂层上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成上表面毡布层;
D、在上表面毡布层上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成上短切毡层;
E、在上短切毡层上铺设多层玻璃纤维方格布,每铺设一层玻璃纤维方格布后涂覆酚醛树脂,以形成多层玻璃纤维增强层;
F、在玻璃纤维增强层上铺设一层短切毡,并涂覆酚醛树脂以形成下短切毡层;
G、在下短切毡层上铺设一层表面毡,并涂覆酚醛树脂以形成下表面毡布层;
H、加热固化,将装有制品的模具放入烘箱内进行加热固化,烘箱先升温至30℃并保温30分钟,再升温至60℃并保温60分钟,再升温至80℃并保温不少于120分钟,以完成加热固化;
I、空冷,将固化后的模具和制品取出,并采用垂直法进行空冷,即将模具和制品竖直放置,使得制品的两侧保持空气流通,以确保冷却均匀;
J、制品脱模,制品和模具完全冷却后,将脱模器由制品的四周边角处受力均匀的进行楔入,完成脱模,避免制品变形。
2.根据权利要求1所述的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,所述步骤C中,上表面毡布层中表面毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使上表面毡布层的密度为28-32g/m2
3.根据权利要求2所述的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,所述步骤D中,上短切毡层中短切毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使上短切毡层的密度为290-310g/m2
4.根据权利要求3所述的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,所述步骤E中,各玻璃纤维增强层中玻璃纤维方格布所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使玻璃纤维增强层的密度为390-410g/m2
5.根据权利要求4所述的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,所述步骤F中,下短切毡层中短切毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使下短切毡层的密度为290-310g/m2
6.根据权利要求5所述的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,所述步骤G中,下表面毡布层中表面毡所占的质量百分比为60%-70%,酚醛树脂所占的质量百分比为30%-40%,以使下表面毡布层的密度为28-32g/m2
7.根据权利要求6所述的高速列车用酚醛树脂板材制备方法,其特征在于,还包括步骤K,制品余量切割,在制品脱模后的2至3小时对已脱模产品的余量进行切割和打磨。
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