本申請(qǐng)涉及真空袋壓成型領(lǐng)域，特別是涉及一種改進(jìn)的真空袋壓成型方法及作為輔助的隔離膜。

背景技術(shù)：

真空袋壓成型工藝是生產(chǎn)航空、航天用高纖維增強(qiáng)熱固性塑料高強(qiáng)度構(gòu)件的主要方法?；竟に囘^(guò)程是，將預(yù)浸料疊層和其他工藝輔助材料組合在一起，構(gòu)成一個(gè)真空袋組合系統(tǒng)，在熱壓罐中于一定壓力，包括真空袋內(nèi)的真空負(fù)壓和袋外正壓，和溫度下固化，制成各種形狀的制件。

其中真空袋組合系統(tǒng)的透氣層對(duì)袋壓成型材料的表面具有很大影響。目前的真空袋組合系統(tǒng)中，有兩種工藝類(lèi)型的透氣層；第一，利用隔離膜加透氣氈工藝真空袋壓制備復(fù)合材料，這種方式中，隔離膜是不透氣的，導(dǎo)致樣件里頭的水汽和反應(yīng)氣體排不出來(lái)，最終導(dǎo)致樣件的表面不平；第二，利用高強(qiáng)尼龍或者聚酯纖維編織成的脫模布作為透氣層，這種方式容易在復(fù)合材料表面形成織紋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的是提供一種改進(jìn)的真空袋壓成型方法，以及用于實(shí)現(xiàn)該方法的隔離膜。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)的一方面公開(kāi)了一種真空袋壓成型方法，包括在復(fù)合材料預(yù)浸料鋪層結(jié)束后，在其表面鋪一層隔離膜作為脫模布，再于隔離膜的表面放透氣氈，然后進(jìn)行真空袋密封、固化；其中，隔離膜為孔隙率45％-55％，微孔的孔徑為30-100nm的微孔膜。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的真空袋壓成型方法的關(guān)鍵在于，采用了具有微孔的隔離膜作為脫模布；與現(xiàn)有的不透氣的隔離膜或編織的脫模布相比，即避免了表面不平整的問(wèn)題，又有效的解決了編織脫模布形成織紋的問(wèn)題；可以理解，本申請(qǐng)的隔離膜，其孔隙率和微孔的孔徑大小是影響真空袋壓成型的重要因素，孔徑太大，同樣會(huì)像編織脫模布那樣形成紋路，對(duì)樣件的表面造成影響，而孔徑太小或孔隙率太低，又會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似現(xiàn)有的不透氣的隔離膜的弊端；因此，本申請(qǐng)優(yōu)選采用孔隙率45％-55％，微孔的孔徑為30-100nm的微孔膜作為隔離膜。 除此以外，復(fù)合材料預(yù)浸料鋪層、真空袋密封、固化等工序都可以參考常規(guī)的方式進(jìn)行，在此不做具體限定。

優(yōu)選的，隔離膜為帶孔的聚四氟乙烯薄膜或者薄板。本申請(qǐng)的一種實(shí)現(xiàn)方式中，隔離膜具體采用了帶孔的聚四氟乙烯薄膜或者薄板。

本申請(qǐng)的另一面公開(kāi)了一種用于真空袋壓成型的隔離膜，該隔離膜為帶孔的聚四氟乙烯薄膜或者薄板，隔離膜的孔隙率為45％-55％，微孔的孔徑為30-100nm。

本申請(qǐng)的再一面公開(kāi)了本申請(qǐng)的隔離膜的制備方法，包括以下步驟，(1)將聚四氟乙烯樹(shù)脂和發(fā)泡材料共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，并于300-550℃烘烤0.1-1分鐘；(2)將步驟(1)制備的膜浸泡在稀鹽酸溶液中，使發(fā)泡材料溶解，然后取出，用蒸餾水將蝕刻的發(fā)泡材料以及其氧化物沖洗干凈、烘干，即得到作為隔離膜的微孔膜。

需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)采用的發(fā)泡材料是經(jīng)稀鹽酸浸泡后可以完全或部分溶解的材料，發(fā)泡材料的作用是被稀鹽酸溶解后，在膜上形成微孔，從而制備成微孔膜。

本申請(qǐng)的優(yōu)選方案中，發(fā)泡材料為納米鐵粉。

優(yōu)選的，納米鐵粉的粒徑為30-100nm。

優(yōu)選的，聚四氟乙烯樹(shù)脂的重量比為總重量的85％-99％；發(fā)泡材料的重量比為總重量的1-15％。

更優(yōu)選的，聚四氟乙烯樹(shù)脂的重量比為總重量的90％-95％；發(fā)泡材料的重量比為總重量的5-10％。

由于采用以上技術(shù)方案，本申請(qǐng)的有益效果在于：

本申請(qǐng)的真空袋壓成型方法，創(chuàng)造性的采用具有微孔的隔離膜作為脫模布，使得制備的樣件表面平整，且無(wú)織物，樣件表面光潔度高；經(jīng)測(cè)試，本申請(qǐng)的方法所制備的樣件粗糙度可達(dá)0.8-0.9，甚至更低，而現(xiàn)有的方法所制備的樣件粗糙度均在1.2以上。

另外，本申請(qǐng)的優(yōu)選方案中，采用聚四氟乙烯微孔膜或微孔板作為隔離膜，不僅能夠獲得高光潔度的樣件，而且，由于聚四氟乙烯不會(huì)與復(fù)合材料粘接到一起，脫模效果好，使得制備工藝更加簡(jiǎn)單方便。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)的關(guān)鍵在于在真空袋壓成型方法中采用了一種特定孔徑和孔隙率的 隔離膜；解決了目前的方法中樣件表面織紋和表面不平整的問(wèn)題。本申請(qǐng)的隔離膜具有微孔，與現(xiàn)有的不透氣的隔離膜相比，樣件里頭的水汽和反應(yīng)氣體能夠通過(guò)微孔排出來(lái)，避免了樣件表面不平整；并且，帶微孔的隔離膜，也不會(huì)產(chǎn)生像編織脫模布那樣的織紋；因此，可以制備出表面高光潔度的復(fù)合材料。

可以理解，本申請(qǐng)的隔離膜的孔徑和孔隙率都是經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，效果比較好的孔徑和孔隙率；在較次的方案中，也可以采用更大或更小的孔徑，或更低或更高的孔隙率。此外，本申請(qǐng)的隔離膜除了用于真空袋壓成型以外，其它類(lèi)似的袋壓成型工藝也可以采用本申請(qǐng)的隔離膜。

此外，本申請(qǐng)的一種實(shí)現(xiàn)方式中，進(jìn)一步考慮到脫模效果等因素，優(yōu)選采用聚四氟乙烯微孔膜或微孔板作為隔離膜，并提供了聚四氟乙烯微孔膜的制備方法。

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例僅對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。

實(shí)施例

本例采用聚四氟乙烯微孔膜作為隔離膜，隔離膜的制備方法如下：

(本例采用聚四氟乙烯微孔膜作為隔離膜，隔離膜的制備方法如下：

(1)將重量比90％聚四氟乙烯樹(shù)脂和10％的納米鐵粉共混后經(jīng)雙向拉伸成膜，并于300-550℃烘烤1分鐘，其中納米鐵粉的粒徑為30-100nm；(2)將步驟(1)制備的膜浸泡在稀鹽酸溶液中，使鐵粉溶解，然后取出，用蒸餾水將蝕刻的鐵以及其氧化物沖洗干凈、烘干，即得到作為隔離膜的微孔膜。

其中，粒徑30-100nm的納米鐵粉經(jīng)鹽酸溶解蝕刻后即產(chǎn)生30-100nm的微孔，形成孔隙率約為50％的微孔膜。

按常規(guī)的方式將石英環(huán)氧復(fù)合材料預(yù)浸料鋪層鋪好，再按復(fù)合材料+聚四氟乙烯微孔膜+透氣氈+真空袋的方式組裝真空袋組合系統(tǒng)，真空袋密封后進(jìn)行固化，固化結(jié)束降到室溫后，移去聚四氟乙烯微孔膜即獲得復(fù)合材料制件。其中，透氣氈采用孔徑0.1-10微米范圍內(nèi)的透氣氈。

直接觀察所制備的復(fù)合材料制件，其表面平整。采用粗糙度測(cè)試儀對(duì)復(fù)合材料制件的表面進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，采用本例的隔離膜作為脫模布的真空袋壓成型方法所制備的樣件，其表面粗糙度為0.8，可見(jiàn)，本例的樣件具有較高的表面光潔度。

此外，本例的復(fù)合材料制件，容易脫模，模具表面無(wú)殘膠，且脫模布不會(huì) 與復(fù)合材料粘接。

在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本申請(qǐng)進(jìn)一步對(duì)隔離膜及其制備方法進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，控制聚四氟乙烯樹(shù)脂和納米鐵粉的用量，聚四氟乙烯樹(shù)脂的重量比為總重量的99％-90％，納米鐵粉的重量比為總重量的1-10％，可以制備出孔隙率45％-55％的微孔膜，能夠滿足使用需求，使得制備的微孔膜用于真空袋壓成型時(shí)，獲得表面粗糙度0.8-0.9的樣件。另外，對(duì)于微孔膜的熱定型溫度，在300-550℃，即在300-550℃烘烤0.1-1分鐘均可。

對(duì)比例

采用常規(guī)的聚四氟乙烯編織的脫模布作為透氣層進(jìn)行真空袋壓成型。

同樣采用粗糙度測(cè)試儀對(duì)復(fù)合材料制件的表面進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，其表面粗糙度為1.2。

另外，本例還采用高強(qiáng)尼龍編織的脫模布，和聚酯纖維編織的脫模布進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果顯示，其制備的樣件，表面粗糙度均在1.2以上。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本申請(qǐng)所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本申請(qǐng)的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。