本發(fā)明涉及碳素纖維領(lǐng)域，特別涉及一種用于碳素纖維成型的多層氣袋結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)：
碳纖維復(fù)合材料在航天、航空、化工、電子、體育用品、休閑運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如釣魚桿、羽毛球拍、網(wǎng)球拍、自行車、輪椅、醫(yī)療床板、飛機(jī)座椅等等。碳纖維復(fù)合材料最主要的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度好，密性為1.6g/cm3，僅是鋼的1/5，鋁的3/5。在碳纖維產(chǎn)品成型工藝中，普遍采用尼龍氣袋做為高溫高壓充氣的輔助材料，成型普遍采用尼龍氣袋做輔材，由于碳纖自行車是由多個(gè)管件組合，所以成型時(shí)需要多條風(fēng)管沖氣，但多條風(fēng)管間進(jìn)氣不同時(shí)，會(huì)有時(shí)間上的差異，造成多條風(fēng)管間相互擠壓導(dǎo)致沖爆，從而導(dǎo)致不良品產(chǎn)生，甚至報(bào)廢。王景輝在公開號(hào)為CN101041265A的中國發(fā)明專利《一種便于用碳素纖維成形異型殼體產(chǎn)品的制作方法》中公開了一種采用熱收縮的發(fā)泡材為支撐體，并在其表面噴涂一種為硅膠的膠材在表面，成形后直接在膠材表面包裹碳纖維預(yù)浸材，最后通過高溫高壓將產(chǎn)品成型后取出異型殼的制作方法。此工藝制作的異型殼主要的不足之處就是硅膠的抗撕裂性差，易破損，在產(chǎn)品成型過程中易造成小針孔滲漏氣體造成由于氣壓不足引起的產(chǎn)品不良或報(bào)廢，另外在異型殼內(nèi)的發(fā)泡材是保力龍，此材料在成型時(shí)會(huì)收縮成小顆粒，不易取出，需通過其它化學(xué)材料長時(shí)間浸泡方可取出，但也無法完全取出，經(jīng)常要?dú)埩魪亩鴮?dǎo)致碳纖制品有異音存在。陳錦松在公開號(hào)為CN101012321A的中國發(fā)明專利申請《一種耐高溫乳膠及其制備方法》中公開了一種采用乳膠做為膠狀材料的異形殼誕生了，它主要是透過用多種化學(xué)材料按不同比例配方攪拌制作而成，此工藝的不足之處是由于乳膠的離型效果較差，易造成與碳纖產(chǎn)品粘在一起，同時(shí)造成碳纖產(chǎn)品表面不平順，不易取出乳膠氣依，操作較困難。劉烈新等在公開號(hào)為CN101696732A的中國發(fā)明專利《新型雙尼龍風(fēng)管》中公開了一種新型雙層尼龍風(fēng)管，與普通尼龍風(fēng)管不同之處是采用兩種化學(xué)物質(zhì)組合而成，此工藝僅限于規(guī)則的管形，不適用于異型的碳纖制品，如果采用此尼龍風(fēng)管碳纖制品成型后產(chǎn)品內(nèi)表面不平順，皺折等，影響碳纖制品的強(qiáng)度，同包裹時(shí)也不易操作。劉烈新等在公開號(hào)為CN103331899A的中國發(fā)明專利申請《一種新型復(fù)材加工成型氣袋》公開了一種新型復(fù)材加工成型氣袋，其主要是采用尼龍風(fēng)管制作成3D的立體造型結(jié)構(gòu)，雖可以根據(jù)異型碳纖制品的造型制作，但由于此3D尼龍風(fēng)管內(nèi)部沒有支撐體，在制作包裹時(shí)沒有實(shí)體支撐，不易操作，易造成在預(yù)浸布疊層時(shí)內(nèi)松外緊，導(dǎo)致碳纖制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)皺折，影響強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、操作簡便、使用效果好，不易發(fā)生破損的多層氣袋結(jié)構(gòu)及其制作方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為：一種多層氣袋結(jié)構(gòu)，包括至少一進(jìn)氣嘴，其特征在于：所述的多層氣袋結(jié)構(gòu)剖面由內(nèi)到外依次包括水溶性材料層或低溫可熔性材料層、乳膠層、硅膠層，所述的乳膠層、硅膠層緊密結(jié)合在一起。優(yōu)選的，所述的水溶性材料為聚乙烯醇。優(yōu)選的，所述的低溫可熔性材料為蠟。本發(fā)明還包括該多層氣袋結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于包括如下步驟：步驟1：采用水溶性材料或低溫可熔性材料制作成擬生產(chǎn)的碳纖維制品外形的殼型腔；所述的殼型腔上至少設(shè)有一進(jìn)氣嘴；步驟2：將此殼型腔滲入到調(diào)制好的乳膠液體中，待乳膠均勻地附著在異型殼的表面后取出，晾干；步驟3：將步驟2晾干后的附著有乳膠的殼型腔滲入到調(diào)制好的硅膠液體中，使硅膠均勻地附著在乳膠上，并使乳膠層、硅膠層緊密結(jié)合在一起；取出晾干，待兩膠層硬化后即形成多層氣袋結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述的水溶性材料為聚乙烯醇。優(yōu)選的，所述的低溫可熔性材料為蠟。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所述的多層氣袋結(jié)，由兩種膠材組合為一體而成，同時(shí)被這兩種膠材包裹的是一種水溶性或低溫可熔性材料的異型殼，在氣袋表層與碳纖制品接觸的那層膠材是硅膠，主要起到與碳纖制品可以更好的剝離效果，可耐高溫（150度以上），可確保碳纖制品內(nèi)表面的外觀能光滑與平順，同時(shí)也方便將其輔助材料順利被取出，以免產(chǎn)生有異音，另外包裹在異型殼表面的另一層膠材為乳膠，具有較好的抗撕裂性能，氣密性佳，可耐高溫（150度以上）能防止膠材有破損或針孔，從而避免漏風(fēng)引起的碳纖制品不良或報(bào)廢，此兩類膠材是相容結(jié)合為一體的，不可分層；置于乳膠層里層為低溫可熔性材料或水溶性材料，可以再生利用，從成本上有很大優(yōu)勢，同時(shí)也起到環(huán)保的作用，在生產(chǎn)操作上也簡便。附圖說明圖1為本發(fā)明所述的多層氣袋結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的多層氣袋結(jié)構(gòu)剖視圖；其中：11.硅膠層、12.乳膠層、13.水溶液材料層或低溫可熔性材料層、14.進(jìn)氣嘴。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1所示，多層氣袋結(jié)構(gòu)，包括進(jìn)氣嘴14，進(jìn)氣嘴14也可以多個(gè)；多層氣袋結(jié)構(gòu)剖面由內(nèi)到外依次包括水溶性材料層如或低溫可熔性材料層13、乳膠層12、硅膠層11，所述的乳膠層12、硅膠層13緊密結(jié)合在一起。進(jìn)一步，所述的水溶性材料可以為聚乙烯，低溫可熔性材料可以為蠟。具體的，本所述所述的多層氣袋結(jié)構(gòu)，實(shí)施方式如下：步驟1：采用水溶性材料或低溫可熔性材料制作成外形如同碳纖維制品的殼型腔，此水溶性材料可以用聚乙烯醇PVA或其它水溶高分子材料，也可以用低溫可熔性材料如蠟等作用基材；殼型腔上至少設(shè)有一進(jìn)氣嘴；步驟2：將此殼型腔滲入到調(diào)制好的乳膠液體中，待乳膠均勻地附著在異型殼的表面后取出，晾干；步驟3：將步驟2晾干后的附著有乳膠的殼型腔滲入到調(diào)制好的硅膠液體中，使硅膠均勻地附著在乳膠上，并使乳膠層、硅膠層緊密結(jié)合在一起；取出晾干，待兩膠層硬化后即形成多層氣袋結(jié)構(gòu)；步驟4：將碳纖維預(yù)浸布逐層疊放在氣袋結(jié)構(gòu)表面，氣壓從進(jìn)氣嘴進(jìn)入；由于氣袋結(jié)構(gòu)最外層是硅膠材料，在碳纖制品經(jīng)高溫高壓下不僅能將碳纖制品均勻地抵靠在產(chǎn)品模具型腔內(nèi)表面，同時(shí)成型后也可以順利地與碳纖制品剝離開；同時(shí)由于在異型殼的中間還有一層乳膠層，其具有很好的抗撕裂性能，在碳纖制品高溫高壓下可以很好地確保殼型腔不破損，避免由于氣袋漏氣造成的碳纖制品不良或報(bào)廢；步驟5：成型后打開模具將碳纖維制品取出，由于此氣袋結(jié)構(gòu)內(nèi)是采用水溶性材料或低溫可熔性材料制作的，若是低溫可熔性材料，那在碳纖制品成型過程中已將含在氣袋結(jié)構(gòu)內(nèi)的低溫可熔性材料熔化成液體狀，所以可直接從進(jìn)氣嘴將其倒出來做回收利用；如若采用的是水溶性高分子材料也可用水將其溶解并做回收利用，從而達(dá)到回收利用的目的并降低成本。綜上所述，本發(fā)明所述的多層氣袋結(jié)構(gòu)及其制作方法，由水溶性材料層或低溫可熔性材料層、乳膠層、硅膠層組成；硅膠層與碳纖維制品直接接觸主要起到與碳纖制品可以更好的剝離效果，可耐高溫（150度以上），可確保碳纖制品內(nèi)表面的外觀能光滑與平順，同時(shí)也方便將其輔助材料順利被取出，以免產(chǎn)生有異音，乳膠層具有較好的抗撕裂性能，氣密性佳，可耐高溫（150度以上）能防止膠材有破損或針孔，從而避免漏風(fēng)引起的碳纖制品不良或報(bào)廢；內(nèi)部為水溶性材料或低溫可熔性材料，都可以再生利用，從成本上有很大優(yōu)勢，同時(shí)也起到環(huán)保的作用，生產(chǎn)操作上也簡便。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。