一種孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)輕質(zhì)板材及其制備方法
【專利摘要】一種孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材及其制備方法。它使用整體結(jié)構(gòu)的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物作為其增強(qiáng)骨架，以如下的步驟進(jìn)行制備：首先是在機(jī)織布機(jī)上織造孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物，然后將織造下機(jī)后的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物放入發(fā)泡設(shè)備的模具中為骨架，通過公知的泡沫塑料發(fā)泡工藝制成增強(qiáng)型泡沫板材。該增強(qiáng)型泡沫板材根據(jù)選用的發(fā)泡材料和工藝可以是軟質(zhì)的，也可以是硬質(zhì)的。
【專利說明】一種孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)輕質(zhì)板材及其制備方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)板材及其制備方法，尤其是一種孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫結(jié)構(gòu)是材料輕質(zhì)高強(qiáng)化的有效手段，其中，泡沫板材是輕質(zhì)材料的一種主要結(jié)構(gòu)形式。
[0003]由于泡沫結(jié)構(gòu)不但質(zhì)輕，而且具有良好的隔熱、隔音、減震和能量吸收性能，因此在航空航天、陸運(yùn)、海運(yùn)、機(jī)械、能源、建筑、包裝等工程領(lǐng)域都具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]理想的泡沫材料，在實(shí)際應(yīng)用中，尤其是用于高【技術(shù)領(lǐng)域】的泡沫，還要求具有好的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、剛度、尺寸穩(wěn)定性以及較高的抗斷裂性。但現(xiàn)有的泡沫材料，特別是使用得量大面廣的泡沫板材，在滿足以上要求方面不是很理想。這是因?yàn)?，目前泡沫板材一般以兩種方式出現(xiàn)，一是由發(fā)泡高分子材料經(jīng)發(fā)泡工藝制成未經(jīng)增強(qiáng)的純泡沫材料，其結(jié)構(gòu)形態(tài)除了可以為板材外，還可以是板材的變形形式，如型材等，另一是將發(fā)泡高分子材料作為填充材料經(jīng)發(fā)泡工藝制成，其結(jié)構(gòu)外形由被填充體的決定，也就是說，如果是泡沫板材形式，就必須以厚度比長寬小得多的板形被填充體為模具。無論哪一種方式，都存在著不足之處 ，前者因?yàn)槭菦]有增強(qiáng)體的純泡沫材料，力學(xué)性能不能做得較高，影響了其用途在結(jié)構(gòu)材料，尤其是在高【技術(shù)領(lǐng)域】應(yīng)用的拓展；后者因受被填充體的限制，影響發(fā)泡的順利擴(kuò)展及對被填充體的全面填充發(fā)泡，這是因?yàn)槠浜穸容^小而長寬尺寸卻較大的緣故。
[0005]所以對泡沫板材施加以不會影響發(fā)泡順利進(jìn)行的增強(qiáng)體就成為泡沫業(yè)界的一個(gè)發(fā)展思路和方向。從提高最終性能來看，這種增強(qiáng)體最好能夠采用玻璃纖維或諸如碳纖維等高性能纖維為原料，而織物則是這類纖維材料的集合體的常見形式。
[0006]目前，公知的泡沫板材還未見此類織物增強(qiáng)的有關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了彌補(bǔ)上述的現(xiàn)有的泡沫材料的不足之處，本發(fā)明提供一種孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)輕質(zhì)板材及其制備方法。因?yàn)榧徔棽牧鲜抢w維狀材料，而纖維狀材料在力學(xué)性能的充分利用上比塊狀或體狀的材料具有更多的優(yōu)勢，所以，將纖維及其織物作為泡沫板材的增強(qiáng)材料，特別是將適合于玻璃纖維、碳纖維等高性能纖維制織的機(jī)織物用作泡沫板材的增強(qiáng)體來制備泡沫板材就成為本發(fā)明的目的，并且該種機(jī)織物還必須能適合泡沫板材的發(fā)泡的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的要求:能夠?qū)l(fā)泡物以對織物涂布的方式進(jìn)行高效地生產(chǎn)，而不是從小孔或小截面進(jìn)行內(nèi)部填充的方式來發(fā)泡。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案及步驟是:泡沫板材中具有整體結(jié)構(gòu)的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物作為其增強(qiáng)骨架。該織物或者是上下表層均為孔眼型的組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)以跨連上表面層和下表面層的方式將上下表層連接成整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物；或者是僅上表層或下表層中的一層為孔眼型組織結(jié)構(gòu)，而另一表層為非孔眼型的平面連續(xù)組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)以跨連上表面層和下表面層的方式將上下表層連接成整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物；其中，接結(jié)經(jīng)可以V型或W型連接方式對上下兩表面層進(jìn)行整體間隔連接。該增強(qiáng)型泡沫板材的制備方法是以如下的步驟進(jìn)行制備:首先是在機(jī)織布機(jī)上織造孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物，然后將織造下機(jī)后的織物放入發(fā)泡設(shè)備的模具中為骨架，通過公知的泡沫塑料或泡沫水泥、泡沫酚醛的發(fā)泡工藝制成增強(qiáng)型泡沫板材。該泡沫發(fā)泡工藝可以是軟質(zhì)泡沫板材發(fā)泡工藝，也可以是硬質(zhì)結(jié)構(gòu)泡沫板材發(fā)泡工藝。軟質(zhì)泡沫板材發(fā)泡工藝是先將孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物骨架放入發(fā)泡設(shè)備的模具后，然后再以PE, EVA塑料、SBR、CR橡膠為發(fā)泡高分子材料，加以催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，通過通常的物理發(fā)泡或交聯(lián)發(fā)泡工藝而制成軟質(zhì)增強(qiáng)型泡沫板材的工藝；硬質(zhì)結(jié)構(gòu)泡沫板材發(fā)泡工藝是先將孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物骨架放入發(fā)泡設(shè)備的模具后，然后再以PVC、PET塑料為基礎(chǔ)，通過貫穿的芳香酰胺聚合網(wǎng)絡(luò)修正而制成增強(qiáng)型的結(jié)構(gòu)泡沫板材的工藝。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，采用適合高性能纖維制織的孔眼型機(jī)織物作增強(qiáng)體，這不但使大尺寸小厚度的泡沫板材的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)可能，而且使該泡沫板材具有良好的力學(xué)性能，尤其是抗彎折斷裂、抗剪切性能等，提高了板材的剛性、變形恢復(fù)能力和抗沖擊性能及其損傷容限。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物中的跨位經(jīng)紗表層經(jīng)紗進(jìn)行跨位束縛的示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物中一個(gè)孔眼結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明實(shí)施例2的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)的泡沫板材的示意圖。
[0016]圖中1.三維機(jī)織網(wǎng)架織物的上表面層，2.三維機(jī)織網(wǎng)架織物的下表面層，3.三維機(jī)織網(wǎng)架織物的接結(jié)經(jīng)，11.普通經(jīng)紗，12.緯紗，13.跨位經(jīng)紗，A.實(shí)緯區(qū)域，B.缺緯區(qū)域，C.空經(jīng)區(qū)域，D.穿經(jīng)區(qū)域，h.三維機(jī)織網(wǎng)架織物的厚度，f.泡沫體，V.接結(jié)經(jīng)3構(gòu)成的椎柱體。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架增強(qiáng)的CR(氯丁橡膠)軟質(zhì)泡沫板材。
[0018]本實(shí)施例為厚度為22毫米的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)型CR(氯丁橡膠)軟質(zhì)泡沫板材。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例的制備方法包括兩大步驟:首先是孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的制織，然后才是以此增強(qiáng)的軟質(zhì)泡沫板材的制備。
[0020]本實(shí)施例的孔 眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的制織如下:
[0021]本實(shí)施例選用厚度h為20毫米的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物作為泡沫板材的增強(qiáng)體，在機(jī)織布機(jī)上制織。其織物結(jié)構(gòu)如圖1所示，是上表層I和下表層2均為孔眼型組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)3以跨連上表面層I和下表面層2的方式將上下表層1、2連接成圖1所示的整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物。如圖1所示，本實(shí)施例中，表面層I和下表面層2的孔眼呈對位配置方式。本實(shí)施例中，經(jīng)緯紗和接結(jié)經(jīng)都選用1200tex無捻粗紗E玻璃纖維。
[0022]本實(shí)施例的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的實(shí)現(xiàn)上的困難在于如何形成上表層I和下表層2的孔眼型組織結(jié)構(gòu)，而形成表層孔眼型組織結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵又在于如何將織物表層的經(jīng)紗相對地進(jìn)行收束靠攏。對此，本實(shí)施例的解決方法是采用跨位束縛的方式來達(dá)到這一目的的。
[0023]在圖2中，表示了本實(shí)施例的跨位經(jīng)紗13對上表層I的經(jīng)紗11進(jìn)行跨位束縛的織物結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中為“I跨3平紋”結(jié)構(gòu)，具體的是，被每根跨位經(jīng)紗13通過跨位方式來收束靠攏的普通經(jīng)紗11有3根，并且這3根普通經(jīng)紗11相互之間作平紋規(guī)律的上下沉浮，以此方式與緯紗12交叉穿插；相應(yīng)地，跨位經(jīng)紗13不但也有與緯紗12交叉穿插的上下沉浮，同時(shí)還隨著制織的進(jìn)行，在織物的幅寬方向還作跨過3根經(jīng)位的往復(fù)橫移；結(jié)果是，該跨位經(jīng)紗13與緯紗12交叉穿插同時(shí)，其中的每一根跨位經(jīng)紗13將處于其跨位之間的3根普通經(jīng)紗11在織物橫向進(jìn)行左右限位。下表層2的經(jīng)紗進(jìn)行跨位束縛的織物結(jié)構(gòu)類同上表層I的，敘述從略。
[0024]在圖3中，表示了本實(shí)施例的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的上表層I的一個(gè)孔眼結(jié)構(gòu)單元的形成方法。在幅寬方向，將織物的上表層I分成正常穿經(jīng)的穿經(jīng)區(qū)域D和不穿經(jīng)紗的空經(jīng)區(qū)域C，這樣來將跨位經(jīng)紗13和普通經(jīng)紗11進(jìn)行成組地間隔排列，圖中區(qū)域D是排列了一組經(jīng)紗的“穿經(jīng)區(qū)域”，該區(qū)域內(nèi)的經(jīng)紗按圖1所示的“I跨3平紋”結(jié)構(gòu)排列，圖中區(qū)域C是不排列任何經(jīng)紗的“空經(jīng)區(qū)域”;在長度方向，將織物的上表層I分成緯紗12進(jìn)行正常引緯的實(shí)緯區(qū)域A和不引帶緯紗12的缺緯區(qū)域B，這樣來將緯紗12進(jìn)行成組地間隔排列，圖中區(qū)域A是排列了一組緯紗的“實(shí)緯區(qū)域”，圖中區(qū)域B是不排列任何緯紗的“缺緯區(qū)域”；如此，就形成了孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的上表層I的一個(gè)網(wǎng)格單元。空經(jīng)區(qū)域C的寬度和缺緯區(qū)域B的 長度決定了孔眼的大小，可以方便地按需要設(shè)計(jì)?？籽坌腿S機(jī)織網(wǎng)架織物的下表層2的孔眼結(jié)構(gòu)單元的形成方法類同上表層I的，敘述從略。
[0025]由多個(gè)上述的孔眼結(jié)構(gòu)單元循環(huán)就組成了的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的整片的上表層I和下表層2 ;再由多根接結(jié)經(jīng)3將整片的上表層I和下表層2連接成一體,就成為圖1所示的本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物。
[0026]本實(shí)施例的增強(qiáng)型軟質(zhì)泡沫板材的制備如下:
[0027]泡沫配方:100kg氯丁橡膠(0?)、101^黑油膏、271^炭黑、1.31^乜1?25、3.31^石臘、180kg高嶺土、20kg環(huán)燒油、33kg芳香油、9kg 二亞硝基五亞甲基四胺、13kg氧化鋅、
6.7kg氧化鎂、1.2kgN, N，- 二乙基硫脲、1.2kg亞乙基硫脲、4.7kg尿素脂、1.3kg硫代二丙酸二月桂酯、2kg2, 2’ -亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酹)、3.3kg凡士林。
[0028]發(fā)泡步驟:
[0029]I)將氯丁橡膠、黑油膏、炭黑、分散劑、石蠟在加壓式捏煉機(jī)中混煉400s ；
[0030]2)將混煉后的物料在開煉機(jī)上混煉400s ；
[0031]3)再同其他配料等一起按照粉料、油劑、膠料的順序在加壓式捏煉機(jī)中混煉400s ；
[0032]4)將混煉后的物料在開煉機(jī)上混煉420s，出片供擠出機(jī)喂料；
[0033]5)先將已經(jīng)制織好的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物根據(jù)模具的尺寸裁剪后放入模具中，然后再將上一步驟混煉后的物料送入擠出機(jī)擠出到已放有增強(qiáng)織物的模具中；
[0034]6)將含有增強(qiáng)織物和物料的模具送到第一臺模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行一次發(fā)泡硫化，時(shí)間為30min，得到一次發(fā)泡體；
[0035]7)將一次發(fā)泡體接著送到第二臺模壓發(fā)泡機(jī)進(jìn)行二次發(fā)泡硫化，時(shí)間為25min，得到二次發(fā)泡體；
[0036]8)將二次發(fā)泡體冷卻至室溫后開模即得到孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架增強(qiáng)的CR軟質(zhì)泡沫板材的成品。
[0037]實(shí)施例2:孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架增強(qiáng)的硬質(zhì)PVC(聚氯乙烯)結(jié)構(gòu)泡沫板材。
[0038]本實(shí)施例為厚度為26毫米的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)型硬質(zhì)PVC(聚氯乙烯)結(jié)構(gòu)泡沫板。
[0039]本實(shí)施例的制備方法的步驟是:首先制織孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物，然后以此制備增強(qiáng)型硬質(zhì)結(jié)構(gòu)泡沫板材。
[0040]本實(shí)施例的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的制織如下:
[0041]本實(shí)施例選用厚度h為24毫米的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物作為泡沫板材的增強(qiáng)體，在機(jī)織布機(jī)上制織，其織物結(jié)構(gòu)如圖4所示，是上表層I和下表層2均為孔眼型組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)3以跨連上表面層I和下表面層2的方式將上下表層1、2連接成整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物。如圖4所示，本實(shí)施例中，上表面層I和下表面層2的孔眼呈間位配置方式。在圖5中的左上部分`表示了織物的上表面層I和下表面層2及間位疊放狀態(tài)，實(shí)線表示的是孔眼結(jié)構(gòu)的上表面層1，虛線表示的是孔眼結(jié)構(gòu)的下表面層2，可見上下表層1、2的孔眼雖大小相同，但在織物的緯向和經(jīng)向呈相間配置狀態(tài)。這種間位配置方式的目的是提高織物的抗壓性能，因?yàn)閷⑸媳韺覫和下表層2連成整體結(jié)構(gòu)的接結(jié)經(jīng)3相互間組成穩(wěn)定性和抗壓性都較好的椎柱體V，圖4中的圖(I)表示了 I個(gè)椎柱體V，而圖4中的圖(2)表不了相鄰的4個(gè)椎柱體V,圖4中的圖(3)表不了相鄰的4個(gè)椎柱體V與上下表面層1、2的連接狀態(tài)，將上表面層I的I個(gè)孔眼與下表面層2的4個(gè)孔眼間位連接在一起。本實(shí)施例中，經(jīng)緯紗和接結(jié)經(jīng)都選用800tex無捻粗紗E玻璃纖維。
[0042]本實(shí)施例的孔眼間位配置方式的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的實(shí)現(xiàn)上的困難及解決方法同實(shí)施例1，敘述從略。
[0043]本實(shí)施例的增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)泡沫板材的制備為如下步驟:
[0044](I)在混合機(jī)中混合固液原料，直至混合均勻，得到糊狀混合物；
[0045](2)先將已經(jīng)制織好的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物根據(jù)模具的尺寸裁剪后放入模具中，然后再將步驟(1)得到的糊狀混合物倒入模具中，在一定溫度和壓力下，使得發(fā)泡劑完全分解，得到含有以孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物為骨架來增強(qiáng)的半發(fā)泡狀模壓塊，在這個(gè)過程中，因?yàn)樵摽椢锏谋韺邮强籽劢Y(jié)構(gòu)，使得糊狀混合物能無困難地將織物完全浸沒其中；
[0046](3)冷卻增強(qiáng)型半發(fā)泡狀模壓物至室溫；
[0047](4)將步驟(3)得到的冷卻的增強(qiáng)型半發(fā)泡狀模壓物置于熱水浴或蒸汽中，膨脹直到最終的密度；
[0048](5)將步驟(4)得到的膨脹過的半成品冷卻到室溫，然后采用熱水噴霧或在蒸汽中固化后處理，反應(yīng)剩余的異氰酸酯，得到固化好的板狀交聯(lián)聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫。
[0049]上述步驟(2)中，在一定溫度下，發(fā)泡劑發(fā)生分解反應(yīng)，聚氯乙烯發(fā)生凝膠反應(yīng)。在一定壓力下，化學(xué)發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氮?dú)獾葰怏w溶解在聚氯乙烯凝膠中，形成細(xì)小的泡核。凝膠反應(yīng)在聚氯乙烯的凝膠溫度下進(jìn)行，溫度范圍是160-180°C:壓力范圍是12-20MPa。
[0050]上述步驟(2)中，所述的模具是鋁制模具。
[0051]上述步驟(4)中，由于水分的存在，半發(fā)泡狀模壓物同時(shí)發(fā)生膨脹和交聯(lián)反應(yīng)。主要的化學(xué)反應(yīng)為水、異氰酸酯、酸酐和三嗪化合物等一系列復(fù)合物之間的反應(yīng)。最可能發(fā)生的反應(yīng)為異氰酸酯與水反應(yīng)形成胺和氣體二氧化碳。
[0052]本實(shí)施例的更為具體的配方及工藝如下:
[0053]固液原料的混合物中包含聚氯乙烯100千克，甲苯二異氰酸酯45千克，二苯基甲烷二異氰酸酯15千克，環(huán)氧妥爾油I千克，偶氮二異丁睛6.2千克，偶氮二甲酰胺1.8千克，苯代三聚氰胺3.8千克，六氫苯酐21.5千克。在混合機(jī)中攪拌混合直至均勻，得到一定粘度的糊狀混合物。在先將已經(jīng)制織好的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物根據(jù)模具的尺寸裁剪后放入厚度為26毫米的鋁制模具中后，再將將糊狀混合物倒入模具中，填滿模具。將其放置進(jìn)160°C的壓機(jī)平板之間加熱，壓力為14MPa?；旌衔镌趬毫ο吕鋮s到室溫并且取出，得到冷卻的半發(fā)泡狀模壓物。接著，將半發(fā)泡狀模壓物放置于蒸汽烘箱中膨脹6小時(shí)，蒸汽溫度為92°C ±2°C。冷卻后，在55°C的蒸汽烘箱中固化后處理10天，使異氰酸酯得到充分的反應(yīng)，由此就得到由圖1所示的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)的硬質(zhì)PVC結(jié)構(gòu)泡沫板材，如圖5所不。圖5的右部分為泡沫板材的縱向橫截面，圖5的下部分為泡沫板材的橫向橫截面，由圖5的橫截面上可見，泡沫f將孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的上下層1、2及連接紗線3嵌埋其中，即孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物成為了泡沫板材的增強(qiáng)骨架。
[0054]實(shí)施例3:孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架增強(qiáng)的硬質(zhì)PVC(聚氯乙烯)結(jié)構(gòu)泡沫板材。
[0055]本發(fā)明實(shí)施例的制備方法包括兩大步驟:首先是孔眼型孔眼型三維機(jī)織織物的制織，然后才是以此為增強(qiáng)體的結(jié)構(gòu)泡沫板材的制備。
[0056]本實(shí)施例選用上下表層`均為孔眼的厚度h為25毫米的孔眼型三維機(jī)織織物作為泡沫板材的增強(qiáng)體，其織物結(jié)構(gòu)如圖1所示，在此僅對增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)泡沫板材的制備作如下敘述:
[0057]本實(shí)施例的增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)泡沫板材的制備為如下步驟:
[0058](I)在混合機(jī)中混合固液原料，直至混合均勻，得到糊狀混合物；
[0059](2)先將已經(jīng)制織好的孔眼型三維機(jī)織織物根據(jù)模具的尺寸裁剪后放入模具中，然后再將步驟(1)得到的糊狀混合物倒入模具中，在一定溫度和壓力下，使得發(fā)泡劑完全分解，得到含有以孔眼型三維機(jī)織織物為骨架來增強(qiáng)的半發(fā)泡狀模壓塊，在這個(gè)過程中，因?yàn)榭籽坌腿S機(jī)織織物的表層是孔眼結(jié)構(gòu)，使得糊狀混合物能無困難地將織物完全浸沒其中:
[0060](3)冷卻增強(qiáng)型半發(fā)泡狀模壓物至室溫；
[0061](4)將步驟(3)得到的冷卻的增強(qiáng)型半發(fā)泡狀模壓物置于熱水浴或蒸汽中，膨脹直到最終的密度；
[0062](5)將步驟(4)得到的膨脹過的半成品冷卻到室溫，然后采用熱水噴霧或在蒸汽中固化后處理，反應(yīng)剩余的異氰酸酯，得到固化好的塊狀或板狀交聯(lián)聚氯乙烯結(jié)構(gòu)泡沫。
[0063]上述步驟(2)中，在一定溫度下，發(fā)泡劑發(fā)生分解反應(yīng)，聚氯乙烯發(fā)生凝膠反應(yīng)。在一定壓力下，化學(xué)發(fā)泡劑分解產(chǎn)生的氮?dú)獾葰怏w溶解在聚氯乙烯凝膠中，形成細(xì)小的泡核。凝膠反應(yīng)在聚氯乙烯的凝膠溫度下進(jìn)行，溫度范圍是160-180°C:壓力范圍是12-20MPa。
[0064]上述步驟⑵中，所述的模具是鋼制模具。
[0065]上述步驟(4)中，由于水分的存在，半發(fā)泡狀模壓物同時(shí)發(fā)生膨脹和交聯(lián)反應(yīng)。主要的化學(xué)反應(yīng)為水、異氰酸酯、酸酐和三嗪化合物等一系列復(fù)合物之間的反應(yīng)。最可能發(fā)生的反應(yīng)為異氰酸酯與水反應(yīng)形成胺和氣體二氧化碳
[0066]本實(shí)施例的更為具體的配方及工藝如下:
[0067]固液原料的混合物中包含聚氯乙烯100千克，液化二苯基甲烷-4，4_’二異氰酸酯66千克，多亞甲基多苯基多異氰酸酯12.6千克，環(huán)氧大豆油1.6千克，偶氮二異丁氰7.0千克，偶氮二甲酰胺1.8千克，三聚氰胺3.0千克，甲基六氫苯酐20.6千克，表面活性劑1.2千克。在混合機(jī)中攪拌混合直至均勻，得到一定粘度的糊狀混合物。在先將已經(jīng)制織好的孔眼型三維機(jī)織織物根據(jù)模具的尺寸裁剪后放入厚度為28毫米的鋼制模具中后，再將將糊狀混合物倒入模具，填滿模具。然后將其放置進(jìn)175°C的壓機(jī)平板之間加熱，壓力為14MPa?；旌衔镌趬毫ο吕鋮s到室溫并且取出，得到冷卻的半發(fā)泡狀模壓物。接著，將半發(fā)泡狀模壓物放置于蒸汽烘箱中膨脹6小時(shí)，蒸汽溫度為93°C土 2°C。冷卻后，在65°C的蒸汽烘箱中固化后處理5天，使異氰酸酯得到充分的反應(yīng)，由此就得到由圖1的孔眼型三維機(jī)織織物增強(qiáng)的硬質(zhì)PVC結(jié)構(gòu)泡沫板材，該板材如圖2所示。圖2中的泡沫f將孔眼型三維機(jī)織織物的上下層1、2及連接紗線3嵌埋其中，即孔眼型三維機(jī)織織物成為了泡沫板材的增強(qiáng)骨架。
[0068]實(shí)施例4:孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架增強(qiáng)的酚醛樹脂泡沫板材。
[0069]本實(shí)施例為厚度為26毫米的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物增強(qiáng)型酚醛樹脂泡沫板。
[0070]本實(shí)施例的制備方法的步驟是:首先制織孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物，然后以此制備增強(qiáng)型泡沫板材。
[0071]本實(shí)施例的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的制織如下:
[0072]本實(shí)施例選用厚度h為50毫米的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物作為泡沫板材的增強(qiáng)體，在機(jī)織布機(jī)上制織，其織物結(jié)構(gòu)如圖4所示，是上表層I和下表層2均為孔眼型組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)3以跨連上表面層I和下表面層2的方式將上下表層1、2連接成整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物。如圖4所示，本實(shí)施例中，上表面層I和下表面層2的孔眼呈間位配置方式。在圖5中的左上部分表示了織物的上表面層I和下表面層2及間位疊放狀態(tài)，實(shí)線表示的是孔眼結(jié)構(gòu)的上表面層1，虛線表示的是孔眼結(jié)構(gòu)的下表面層2，可見上下表層
1、2的孔眼雖大小相同，但在織物的緯向和經(jīng)向呈相間配置狀態(tài)。這種間位配置方式的目的是提高織物的抗壓性能，因?yàn)閷⑸媳韺覫和下表層2連成整體結(jié)構(gòu)的接結(jié)經(jīng)3相互間組成穩(wěn)定性和抗壓性都較好的椎柱體V，圖4中的圖(I)表示了 I個(gè)椎柱體V，而圖4中的圖(2)表不了相鄰的4個(gè)椎柱體V,圖4中的圖(3)表不了相鄰的4個(gè)椎柱體V與上下表面層1、2的連接狀態(tài)，將上表面層I的I個(gè)孔眼與下表面層2的4個(gè)孔眼間位連接在一起。本實(shí)施例中，經(jīng)緯紗和接結(jié)經(jīng)都選用800tex無捻粗紗E玻璃纖維。
[0073]本實(shí)施例的孔眼間位配置方式的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物的實(shí)現(xiàn)上的困難及解決方法同實(shí)施例1，敘述從略。
[0074]本實(shí)施例的增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)泡沫板材的制備為如下步驟:
[0075]首先按如下配方進(jìn)行酚醛樹脂泡沫的配置。
[0076]酚醛樹脂泡沫配方
【權(quán)利要求】
1.一種孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材，由可發(fā)泡材料經(jīng)發(fā)泡工藝制成，其特征是:泡沫板材中具有整體結(jié)構(gòu)的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物作為其增強(qiáng)骨架。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材，其特征是:作為骨架的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物是上下表層均為孔眼型組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)以跨連上表面層和下表面層的方式將上下表層連接成整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材，其特征是:作為骨架的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物是僅上表層或下表層中的一層為孔眼型組織結(jié)構(gòu)，而另一表層為非孔眼型的平面連續(xù)組織結(jié)構(gòu)，并有接結(jié)經(jīng)以跨連上表面層和下表面層的方式將上下表層連接成整體的孔眼型三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的織物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材，其特征是:接結(jié)經(jīng)以V型或W型連接方式對上下兩表面層進(jìn)行間隔連接。
5.一種權(quán)利要求1所述的孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材的制備方法，其特征是:以如下的步驟進(jìn)行制備，首先是在機(jī)織布機(jī)上織造孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物，然后將織造下機(jī)后的孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物放入發(fā)泡設(shè)備的模具中為骨架，通過公知的泡沫塑料發(fā)泡工藝制成增強(qiáng)型泡沫板材。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材的制備方法，其特征是:公知的泡沫塑料發(fā)泡工藝為軟質(zhì)泡沫板材發(fā)泡工藝，即是先將孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物骨架放入發(fā)泡設(shè)備的模具后，然后再以PE、EVA塑料`、SBR、CR橡膠為發(fā)泡高分子材料，加以催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，通過通常的物理發(fā)泡或交聯(lián)發(fā)泡工藝而制成軟質(zhì)增強(qiáng)型泡沫板材的工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的孔眼型三維機(jī)織物增強(qiáng)了的輕質(zhì)板材的制備方法，其特征是:泡沫塑料發(fā)泡工藝為結(jié)構(gòu)泡沫板材發(fā)泡工藝，即是先將孔眼型三維機(jī)織網(wǎng)架織物骨架放入發(fā)泡設(shè)備的模具后，然后再以PVC、PET塑料為基礎(chǔ)，通過貫穿的芳香酰胺聚合網(wǎng)絡(luò)修正而制成增強(qiáng)型結(jié)構(gòu)泡沫板材的工藝。
【文檔編號】C08L27/06GK103865144SQ201210536539
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月13日
【發(fā)明者】周羅慶, 周超美 申請人:江南大學(xué)