船用玻璃鋼/復合材料夾層結構中的泡沫芯材3

    PS泡沫。曾廣泛用在船舶、沖浪板制造行業。雖然其具有質量輕 40kg/m3,成本低 ,易于機械加工等主要優點 ,但因力學性能差 ,很少在高性能船舶結構構件中使用。另外 ,這種泡沫不能和聚酯樹脂同時使用 ,因為樹脂中含有的苯會降解泡沫。PUR泡沫。與其他泡沫相比 ,其力學性能一般 ,樹脂/芯材界面易產生老化 ,從而導致面板剝離。
作為結構材料使用時 ,常用作層合板的縱、橫桁材或加強筋之芯材。有時 PUR 泡沫也能用于受載荷較小的夾層板中 ,起到隔熱或隔音的作用。該類泡沫的使用溫度是 150 ℃左右 ,吸聲性能良好 ,其成形非常簡單 ,但是機械加工過程中易碎或掉渣。PUR 泡沫價格相對便宜 ,發泡工藝也比較簡單 ,采用液體發泡 ,國內國外有眾多的生產廠商。SAN 泡沫。它屬于熱塑性材料 ,如加拿大 ATC公司生產的 Corecell 泡沫 ,主要是針對船舶市場而開發的。發泡制作工藝與線性 PVC 的工藝基本相同。性能也和線性 PVC基本相同 ,熱穩定性能比線性 PVC好 ,相當于普通交聯 PVC。大多數情況下 ,在船舶結構中可以用 SAN 泡沫代替線性 PVC 泡沫。
    PEI泡沫。由聚醚酰亞胺/聚醚砜發泡而成 ,具有很高的使用溫度和良好的防火性能 ,不過其價位相對較高。但是這種泡沫可以在兼有結構要求和防火要求的部位使用 ,其使用溫度為 -194 ℃~ +180 ℃。由于能滿足嚴格的防火阻燃要求 ,適合在飛機和列車內使用。目前市場上有 Airex 公司的AirexR82 之 PEI泡沫。
    PMI泡沫。在相同密度的條件下 ,PMI 是強度和剛度高的泡沫材料。其高溫下耐蠕變性能使得該泡沫能夠適用高溫固化的樹脂和預浸料。PMI泡沫經適當的高溫處理以后 ,能滿足 190 ℃的固化工藝對泡沫尺寸穩定性的要求 ,適用于環氧或BMI樹脂共固化的夾層結構構件中。PMI 泡沫采用固體發泡工藝制作 ,為孔隙基本一致、均勻的 100%閉
孔泡沫。目前市場上有德國德固賽 Degussa 公司生產的 ROHACELL 和日本積水化學公司生產的FORMAC之 PMI泡沫。
4  泡沫芯材的加工
    機械加工泡沫芯材。大多數泡沫芯材可以使用木工工具加工或成形 ,包括帶鋸 ,車削 ,穿孔 ,打磨和仿形。在切割過程中 ,因為材料的導熱系數低 ,高密度泡沫的給進速度應略低一些 ,否則材料會發熱 ,甚至燒焦。在加工泡沫以前 ,好先和制造廠家聯絡 ,因為每種泡沫的性能都有不同的特點。加工泡沫材料時 ,使用的鋸條要求相鄰的鋸齒拌開 ,這樣在鋸切過程中 ,通過鋸齒帶出切割過程中產生的鋸屑 ,
然后用真空裝置吸除。
    特殊分格板。對于不同的用途 ,泡沫芯材的廠家可以提供各種不同的分格板 ,滿足各種夾層結構外形的需要。常見的泡沫分格板如圖 7 所示。其一面用玻璃纖維網格粘接 ,泡沫切成 2.54cm ×2.54cm 的正方形小塊 ,這樣泡沫板就可以自由變形.另外一種是 2 面切割 ,或 3 個方向切割。泡沫還是切割成 2.54cm ×2.54cm 的正方形小塊 ,但是切割的深度是整個厚度的 2/3,參見圖 8。這樣泡沫板芯材有了一定的自由變形能力 ,但切割的主要目的是為了使樹脂流動 ,且手糊過程中排出氣體。此外一般廠家還可以提供表面有溝槽的泡沫芯材 ,參見圖 9。表面溝槽的深度一般為 3mm,在面板相對較厚情況下 ,用作真空注射過程中的樹脂流動通道。