资源描述：
《玻璃钢夹心泡沫芯材》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、江苏船舶JS2004-2-02 第21卷 第2期 JIANGSUSHIP3船用玻璃钢/复合材料夹层结构中的泡沫芯材曹明法 胡 培摘 要 回顾了船用玻璃钢/复合材料夹层结构泡沫芯材的历史,介绍了夹层结构的工作原理及优点,泡沫芯材的性能,泡沫芯材的加工以及使用,泡沫芯材与巴萨木和蜂窝之间的对比。关键词 玻璃钢 复合材料 泡沫芯材PVC泡沫。1 结构泡沫芯材的历史回顾20世纪40年代后期,林德曼使用高压气体作玻璃钢/复合材料(FRP/CM)中常用的泡沫芯为发泡剂,制造出未经过改性的PVC泡沫,也叫线材有聚氯乙烯(PVC)、聚
2、苯乙烯(PS)、聚氨酯性PVC泡沫。(PUR)、丙烯腈-苯乙烯(SAN)、聚醚酰亚胺(PEI)英国于1943年首先制成聚苯乙烯泡沫塑料,及聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)等泡沫,其中PS和1944年美国道化学有限公司用挤出法大批量生产PUR泡沫通常仅作为浮力材料,而不是结构用途。聚苯乙烯泡沫塑料。目前PVC泡沫已几乎完全代替PUR泡沫而作为结第二次世界大战期间,德国拜尔的试验人员对构芯材,只是在一些现场发泡的结构中除外。二异氰酸酯及羟基化合物的反应进行研究,制得了严格意义上讲,第1种用在承载构件夹层结构PUR硬质泡沫塑料、涂料和粘合剂。1952年,拜
3、尔中的结构泡沫芯材是使用异氰酸酯改性的PVC泡公司报道了软质聚氨酯泡沫塑料的研究成果。沫,或称交联PVC。第1个采用PVC泡沫夹芯的1993年,加拿大的ATC公司开始生产SAN泡夹层结构是保温隔热车厢。交联PVC的生产工艺沫。其制造工艺和线性PVC相似。是由德国人林德曼在20世纪30年代后期发明的。PMI泡沫是由德国罗姆(Rohm)公司于1966二次大战以后法国将该工艺列入战争赔偿中,由克年首先采用丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺和甲基丙勒贝尔蕾洛雷特塑料公司(KleberRenolit)开始生产烯酸酯热塑性树脂在180℃下发泡并交联制作聚甲Kle
4、gecell交联PVC泡沫,主要是一些用在保温隔热基丙烯酰亚胺泡沫的技术,接着日本的积水化学公车厢中的低密度产品。司于1967年使用辐射交联方法制作聚甲基丙烯酰20世纪50～60年代,克勒贝尔蕾洛雷特塑料亚胺泡沫。公司给几家欧洲公司发放了PVC泡沫的生产许可2 夹层结构的工作原理及优点证。另外2家美国公司,B.F歌德雷奇(B.F夹层结构一般是由上面板、上面板与芯材的粘Goodrich)和佳士迈威(Johns-Manville)也买到了许结层、芯材、下面板与芯材的粘结层以及下面板所构可证开始生产,但是几年以后就停产。当所有的生成,这5个要素组成了
5、1个整体的夹层结构。夹层产许可证都过期以后,交联PVC的生产工艺过程转结构传递荷载的方式类似于工字梁,见图1。上下为公开。进入20世纪70年代以后,多数原来的欧面板(翼板)主要承受由弯矩引起的面内拉压应力和洲许可生产的厂家也已停产。目前2个主要的生产面内剪应力,而芯材(腹板)主要承受由横向力产生厂家是戴博(Diab)公司的Divinycell和Klegecell系的剪应力,见图2。列PVC泡沫及爱瑞柯斯(Airex)公司的Herex系列 作为孔隙材料,芯材可以起到减轻结构重量,增加结构刚度,提高结构强度等作用。为了使夹层结作者介绍:曹明法现工
6、作于上海708研究所1室,高级工程师;胡培现工作于德固赛太平洋有限公司上海代表处。构的各要素能协同承载,面板与芯材之间的粘接层必须能传递荷载,因此至少应具备和芯材一样的强收稿日期:2004-01-14度。通常,如果加载以后,夹层结构的芯材发生破4Ó船舶设计与研究Ó曹明法等 船用玻璃钢/复合材料夹层结构中的泡沫芯材坏,其破坏位置一般位于粘接层下面的芯材部分,因材料的其他性能特点。压缩强度与承受局部荷载的为粘接层芯材表面的孔隙中由于填充了胶粘剂/树性能相关,这种局部荷载包括工具的坠落、拖船和吊脂,提高了粘接层泡沫的强度。选择正确的胶粘剂船时由拖柱
7、、带缆桩和吊环等产生的局部荷载。图对夹层结构的强度也有非常重要的意义,通常在选3和图4表示了不同泡沫芯材的剪切模量和剪切强择胶粘剂的时候除了强度以外,还需要考虑使用温度,图5为几种常见泡沫芯材的压缩强度。由于泡度、烟雾条件及其与芯材和面板材料的兼容性。如沫材料是孔隙塑料,还需要根据设计夹层构件的温果选择与面板材料共固化,则胶粘剂或胶膜的固化度要求,参考泡沫的热变形温度来选择适当的泡沫条件需要与面板的共固化条件相一致。芯材。常见泡沫的热变形温度参见图6。 表1中的结构构造是常见的FRP船舶中的铺层设计。可以看出,在弯曲刚度相近的情况下,夹层结构
8、的重量比非夹层结构减轻很多。图1 工字梁和夹层结构的对比图3 几种常见泡沫的剪切模量图2 夹层结构对称简支梁的弯曲表1 夹层结构及非夹层结构的重量对比
