本發(fā)明屬于材料加工，具體涉及一種密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件的制備方法。
背景技術(shù)：
1、三聚氰胺泡沫，也稱密胺泡沫，是一種由三聚氰胺甲醛樹脂經(jīng)固化發(fā)泡形成的高開孔率(至少98％)的新型高分子材料。通過微波發(fā)泡技術(shù)制備的密胺泡沫具有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有序、密度低且均勻的特點(diǎn)，物理性能穩(wěn)定，表現(xiàn)出良好的吸音降噪功能。鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，三聚氰胺泡沫已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、交通、航空和航天領(lǐng)域。隨著三聚氰胺泡沫性能的不斷提高和其可靠性在實(shí)際應(yīng)用中的驗(yàn)證，近年來該材料已被用于航空航天領(lǐng)域的輕量化構(gòu)件。然而，雖然采用微波發(fā)泡技術(shù)生產(chǎn)的高開孔三聚氰胺泡沫的密度通常在5～8kg/m3之間，能夠滿足日常建筑和工業(yè)領(lǐng)域的需求，但對于航空和航天領(lǐng)域所需的更高密度三聚氰胺泡沫的彈性和隔熱保溫性能來說，則顯得不足。從低密度到高密度通常的方法是熱壓方法，包括以下多種方法。
2、單步熱壓法：這是最簡單的熱壓方法，適用于小型制品或單一密度要求的產(chǎn)品。它通過一次加熱和加壓來完成整個熱壓過程，工藝簡單易行，但可能無法達(dá)到復(fù)雜的密度要求。
3、多級熱壓法：為了提高泡沫材料的密度可控性和最終產(chǎn)品的質(zhì)量，多級熱壓法逐漸被采用。這種方法包括預(yù)熱、主加熱、加壓成型和冷卻等多個步驟。通過精細(xì)控制每一階段的溫度、壓力和時間，可以實(shí)現(xiàn)對材料密度的精確控制。
4、連續(xù)熱壓法：對于大規(guī)模生產(chǎn)和需要連續(xù)供應(yīng)的生產(chǎn)線而言，連續(xù)熱壓法更為合適。這種方法通過連續(xù)的加熱和加壓裝置來實(shí)現(xiàn)材料的不斷流動和成型，適合生產(chǎn)長度較長或連續(xù)的泡沫板材。
5、真空熱壓法：為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和密度一致性，真空熱壓法被廣泛應(yīng)用于高端產(chǎn)品中。通過在真空環(huán)境下進(jìn)行熱壓，可以有效減少材料內(nèi)部的空氣含量，從而提高產(chǎn)品的致密度和物理性能。
6、復(fù)合熱壓法：對于需要特殊性能的塑料泡沫制品，如具備防火、隔熱等功能的產(chǎn)品，復(fù)合熱壓法是較為理想的解決方案。這種方法通常會在熱壓過程中加入其他功能性材料或涂層，以增強(qiáng)泡沫材料的綜合性能。
7、上述方法通常適合于厚度不大的構(gòu)件，對于大厚泡沫構(gòu)件，泡沫因?yàn)槠浔旧淼慕^熱性能，高溫?zé)o法傳遞到內(nèi)部，熱壓后泡沫的密度不均勻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件的制備方法，該方法可實(shí)現(xiàn)對密度可調(diào)三聚氰胺泡沫構(gòu)件密度的精準(zhǔn)控制，且實(shí)現(xiàn)三聚氰胺泡沫板材的快速、高精準(zhǔn)外形加工要求。
2、本發(fā)明提供了一種密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件的制備方法，包括以下順序的步驟：
3、a.將三聚氰胺甲醛樹脂溶液在微波輻射場中發(fā)泡，得到微波發(fā)泡輕質(zhì)三聚氰胺泡沫，所述微波發(fā)泡輕質(zhì)三聚氰胺泡沫的密度為5～10kg/m3；
4、b.對所述微波發(fā)泡輕質(zhì)三聚氰胺泡沫進(jìn)行冷卻處理，冷卻后的微波發(fā)泡輕質(zhì)三聚氰胺泡沫通過切割機(jī)分割成長方體材料、圓筒形材料或仿形材料，得到切割后泡沫材料；
5、c.然后將所述切割后泡沫材料浸泡在水溶液或水性漿料中，得到吸滿水溶液或水性漿料的泡沫；所述水溶液中包括有機(jī)硅烷和/或硅氧烷水解液；所述水性漿料中包括固相粉體、硅烷和硅氧烷水解液；所述水溶液中硅烷或硅氧烷的重量含量為0～5％；所述水性漿料中的固相粉體為納米氧化硅、氣相二氧化硅、氧化鋁或碳化硅，所述水性漿料的固含量為所述水性漿料體積的0～25％；所述水性漿料中硅烷或硅氧烷的重量含量為0～5％；
6、d.將所述吸滿水溶液或水性漿料的泡沫裝入熱壓模具中，所述熱壓模具的頂蓋有通孔，所述通孔的孔徑為所述通孔的數(shù)量為100～10000個/m2；
7、e.使用熱壓機(jī)對所述吸滿水溶液或水性漿料的泡沫進(jìn)行熱壓，通過控制熱壓機(jī)上下金屬熱壓板間的距離調(diào)整所述熱壓所得板材的密度和形狀，得到熱壓板材；
8、f.使用振動切割機(jī)、雕刻機(jī)對所述熱壓板材進(jìn)行外形加工，得到密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件；
9、g.測量所述密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件，所述密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件的密度為10～100kg/m3，對所述外形加工中去掉的熱壓板材邊角料進(jìn)行小樣密度測量，所述熱壓板材邊角料的最大密度和最小密度之間差值不超過0.2kg/m3。
10、優(yōu)選的，所述使用熱壓機(jī)對所述吸滿水溶液的泡沫進(jìn)行熱壓，包括依次進(jìn)行的預(yù)熱階段、加壓階段和冷卻卸壓階段，所述預(yù)熱階段的溫度為110～180℃，所述加壓階段的溫度為200～300℃，所述冷卻卸壓階段在空氣中自然冷卻，所述熱壓的壓力根據(jù)密度設(shè)定調(diào)節(jié)；所述熱壓機(jī)的底板可加熱、頂蓋可加熱、側(cè)板可加熱，底板與側(cè)板構(gòu)成固定模具腔體，頂蓋帶有孔隙，用于熱壓過程補(bǔ)水通氣；所述熱壓的時間根據(jù)蒸汽逸出過程進(jìn)行調(diào)控，蒸汽逸出完全后保持3～15min。
11、本發(fā)明通過熱壓調(diào)整板材狀三聚氰胺泡沫的壓縮率，從而實(shí)現(xiàn)微波發(fā)泡輕質(zhì)三聚氰胺泡沫向高密度熟化泡沫的轉(zhuǎn)變，有效解決微波發(fā)泡化三聚氰胺泡沫內(nèi)部夾生、掉粉、拉伸撕裂強(qiáng)度低等缺陷，從而實(shí)現(xiàn)密度可調(diào)三聚氰胺泡沫構(gòu)件的彈性性能指標(biāo)。在熱壓結(jié)束后，三聚氰胺泡沫有一定反彈，傳統(tǒng)熱壓方法會出現(xiàn)不同位置反彈率不一致，引起產(chǎn)品持久維型能力差的問題。本方法能使泡沫構(gòu)件的內(nèi)外密度均勻性提高，在放置或服役中不出現(xiàn)非均勻變形。
1.一種密度可調(diào)可控三聚氰胺泡沫構(gòu)件的制備方法，其特征在于，包括以下順序的步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述使用熱壓機(jī)對所述吸滿水溶液的泡沫進(jìn)行熱壓，包括依次進(jìn)行的預(yù)熱階段、加壓階段和冷卻卸壓階段，所述預(yù)熱階段的溫度為110～180℃，所述加壓階段的溫度為200～300℃，所述冷卻卸壓階段在空氣中自然冷卻，所述熱壓的壓力根據(jù)密度設(shè)定調(diào)節(jié)；所述熱壓機(jī)的底板可加熱、頂蓋可加熱、側(cè)板可加熱，底板與側(cè)板構(gòu)成固定模具腔體，頂蓋帶有孔隙，用于熱壓過程補(bǔ)水通氣；所述熱壓的時間根據(jù)蒸汽逸出過程進(jìn)行調(diào)控，蒸汽逸出完全后保持3～15min。