由具有阻燃热塑性粘合剂的纸材制成的蜂窝结构

发明背景

1.发明领域

本发明涉及包含阻燃热塑性粘合剂的改进的阻燃蜂窝结构、制备该蜂 窝结构的方法和包括该蜂窝结构的制品，其中阻燃热塑性粘合剂具有120℃ 至350℃的熔点以及26或更高的极限氧指数。在一个优选的实施方案中， 蜂窝结构中的纸材具有UL-94V-0阻燃等级。

2.背景技术

纸基蜂窝结构通常由以下步骤形成：(1)沿着预定线(称为节线)将粘 合剂树脂施加到纸片上，(2)沿着这些节线粘附若干纸片以形成堆叠件，每 个片材的节线对相邻片材有一定偏移，(3)展开堆叠件以形成具有限定单元 壁的蜂窝结构，(4)通过将蜂窝结构浸入液体树脂来用结构型树脂浸渍蜂窝 结构的单元壁，以及(5)通过加热来固化该树脂。授予Lin的美国专利 5,137,768、授予Nomoto的美国专利5,789,059和6,544,622公开了由高模 量对位芳族聚酰胺材料制成的片材所制成的蜂窝结构。这些蜂窝结构由于其 高刚度、高强度重量比而具有很高的结构应用价值。通常这些蜂窝结构由包 含对位芳族聚酰胺纤维、纸浆和/或其他纤维材料以及粘合剂的纸材制成。

纸材在点燃后熄灭或传播火焰的趋势可使用美国保险商实验室公司的 测试方法UL 94“Standard for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”(用于设备和器具中部件的塑料材料的 阻燃等级标准)进行量化。该测试规程用于区分纸材在受控实验室条件下的 燃烧特性。由该测试得到的六个等级(5VA、5VB、V-0、V-1、V-2、HB)涉 及通常用于制造消费者电子产品中常见的机罩、结构部件和绝缘体的材料。 就结构型蜂窝结构中所用的纸材目的而言，对于阻燃纸材的最高性能和期望 目标是符合V-0阻燃等级。

美国专利4,557,961公开了一种重量轻的防火结构面板，该面板包含 由铝形成的蜂窝结构芯、经处理改善了耐火特性的纸材等。通过优选地在酚 醛树脂和/或偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物的液浴中浸渍易燃芯材料来实 现该处理，使得本来易燃的纸材变得阻燃。

在一些最终使用中，需要由包含高模量纤维和热塑性粘合剂的纸材制 成的蜂窝结构，然而许多热塑性材料均十分易燃。在蜂窝结构制成之后对其 进行后处理的成本也很高。因此，需要的是通过使用包含阻燃热塑性粘合剂 的纸材来制备阻燃蜂窝结构的方法。

发明简述

本发明涉及具有包含纸材的单元的阻燃蜂窝结构，所述纸材包含按纸 材中热塑性材料和高模量纤维的总量计5至50重量份的具有120℃℃至350 ℃的熔点的热塑性材料和50至95重量份的具有600克/旦尼尔(550克/分 特)或更高模量的高模量纤维，其中热塑性材料具有至少26的极限氧指 数。

附图简述

图1a和1b为六边形形状的蜂窝结构的图示。

图2为六边形单元形状的蜂窝结构的另一图示。

图3为具有面片材的蜂窝结构的例示。

发明详述

本发明涉及由包含高模量纤维和阻燃热塑性粘合剂的纸材制成的阻燃 蜂窝结构。此类纸材具有V-0或更好的UL-94阻燃等级。图1a为蜂窝结构 的一个例示。图1b为图1a所示蜂窝结构的正交视图，图2为该蜂窝结构的 三维视图。所示为具有六边形单元2的蜂窝结构1。虽然所示为六边形单 元，然而其他几何排列也是可能的，其他最普遍的可能排列为正方形和挠曲 芯单元。此类单元类型在本领域中是熟知的，有关可能的几何单元类型的其 他信息，参考“Honeycomb Technology”(T.Bitzer著，Chapman & Hall 出版社，1997年)。

在许多实施方案中，蜂窝结构具有结构型或基质树脂，通常为可完全 浸渍、浸润或涂覆蜂窝结构单元壁的热固性树脂。树脂随后进一步交联或固 化，以获得蜂窝结构的最终特性(刚度和强度)。在一些实施方案中，这些 结构型树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、以及 它们的混合物。

蜂窝结构的单元壁优选由包含高模量纤维和阻燃热塑性材料的纸材形 成。在一些实施方案中，术语纸材是采用其标准含义，并且是指使用常规的 湿法成网造纸工艺和设备制备的非织造片材。然而，在一些实施方案中，纸 材的定义通常包括需要粘合剂材料并且具有足以提供适当蜂窝结构的特性的 任何非织造片材。

用于本发明的纸材厚度取决于蜂窝结构的最终用途或所需性质。在一 些实施方案中，纸材厚度通常为1至5密耳(25至130微米)。在一些实 施方案中，纸材的基重为0.5至6盎司/平方码(15至200克/平方米)。

蜂窝结构所用的纸材包含按纸材中热塑性材料和高模量纤维的总量计5 至50重量份的具有120℃至350℃的熔点的阻燃热塑性材料以及50至95重 量份的具有600克/旦尼尔(550克/分特)或更高模量的高模量纤维。热塑 性材料是阻燃的，因为其具有至少26的极限氧指数(LOI)。在一些实施方案 中，高模量纤维在纸材中以约60至80重量份的量存在。在一些实施方案 中，热塑性材料在纸材中以20至40重量份的量存在。

纸材还可包含无机颗粒，代表性颗粒包括云母、蛭石等；添加这些颗 粒可赋予纸材和最终蜂窝结构一些特性，例如改善的耐火性、热导率、尺寸 稳定性等。

本发明中所用的纸材可由实验室用筛分仪至商业规模造纸机器的任何 规模的设备来制成，包括例如长网造纸机或斜网造纸机等常用机器。典型方 法涉及：制备高模量纤维材料的分散体如絮状物和/或纸浆，并且制备含水 液体中的粘合剂物质，从分散体中排出液体以获得湿组合物并干燥湿纸组合 物。可通过如下方式来制备分散体：分散纤维，然后添加粘合剂物质；或者 分散粘合剂物质，然后添加纤维。还可通过混合纤维分散体和粘合剂物质分 散体来制备最终分散体；分散体可任选地包含其他添加剂，例如无机材料。 如果粘合剂物质为纤维，可通过首先制备高模量纤维的混合物来将纤维添加 到分散体，或者可单独将纤维添加至分散体中。分散体中的纤维浓度按分散 体的总重量计可在0.01至1.0重量％的范围内。分散体中的粘合剂物质浓 度按固体的总重量计可最多为50重量％。在典型方法中，分散体的含水液体 通常为水，但是可包括各种其他物质，如pH值调节剂、成型助剂、表面活 性剂、消泡剂等。含水液体通常以如下方式从分散体中排出：将分散体引导 至筛网或其他有孔支撑件上，保留分散的固体，然后使液体流过，从而得到 湿纸组合物。湿组合物在支撑件上形成之后，通常通过真空或其他压力进一 步脱水，并且通过蒸发剩余液体进一步干燥。

在一个优选实施方案中，可将高模量纤维材料和热塑性粘合剂例如短 纤维或短纤维与粘合剂颗粒的混合物一起制浆以形成混合物，该混合物在网 筛或网带上转化成纸材。对于由各种类型的纤维材料和粘合剂形成纸材的例 证性方法，参考以下美国专利和美国专利申请：授予Gross的3,756,908； 授予Tokarsky的4,698,267和4,729,921；授予Hesler等人的 5,026,456；授予Kirayoglu等人的5,223,094；授予Kirayoglu等人的 5,314,742；授予Wang等人的6,458,244和6,551,456；以及授予Samuels 等人的6,929,848和2003-0082974。

纸材形成之后，优选地将其热压光。这可增加纸材的密度和强度。通 常，在金属与金属、金属与复合材料、或复合材料与复合材料辊之间的辊隙 中压光一层或多层纸材。作为另外一种选择，可在对于具体组合物和最终应 用来讲最佳的压力、温度和时间下，在平压机中压缩一层或多层纸材。以该 方式压光纸材还可降低所形成纸材的透气度，并且在一些优选实施方案中， 蜂窝结构中所用的纸材为压光纸。如果不进行压实或除压实之外还需要增加 强度或一些其他特性的改性，则可在压光或压缩之前、之后作为单独步骤或 者代替压光或压缩对纸材进行热处理，例如通过辐射加热器或无间隙辊来进 行热处理。

蜂窝结构包含高模量纤维；如本文所用，高模量纤维是具有600克/旦 尼尔(550克/分特)或更高拉伸模量或杨氏模量的纤维。纤维的高模量为 最终蜂窝结构和相应的面板提供必要的刚度。在优选的实施方案中，纤维的 杨氏模量为900克/旦尼尔(820克/分特)或更高。在优选的实施方案中， 纤维的韧度为至少21克/旦尼尔(19克/分特)并且其伸长率为至少2％，以 便为最终蜂窝结构的构造提供更高水平的机械特性。

在一个优选的实施方案中，高模量纤维为耐热纤维。所谓“耐热纤 维”是指当在空气中以20℃/分钟的速率加热至500℃时，所述纤维优选保 留纤维重量的90％。此类纤维通常具有阻燃性，这意味着该纤维或由该纤维 制成的织物具有的极限氧指数(LOI)使得纤维或织物不支持空气中的燃烧， 优选的LOI范围为约26及更高。

高模量纤维可为絮状物或纸浆或它们的混合物的形式。所谓“絮状 物”是指具有2至25毫米、优选3至7毫米的长度以及3至20微米、优选 5至14微米的直径的纤维。一般通过将连续的卷绕丝切割成比长度 (specific-length)的段来制备絮状物。如果絮状物的长度小于2毫米， 则一般来讲太短，不能形成具有足够强度的纸材；如果絮状物的长度大于 25毫米，则非常难以形成均匀的湿法纤网。难以制备具有足够横截面均匀 度和可重复生产性的直径小于5微米的絮状物，尤其是直径小于3微米的絮 状物；如果絮状物的直径大于20微米，则非常难以形成轻至中等基重的均 匀纸材。

本文所用术语“纸浆”是指具有杆和通常自杆延伸的原丝的高模量材 料颗粒，其中杆通常为柱形并且直径为约10至50微米，原丝为通常连接到 杆的细的毛发状构件，经测量其直径仅为一微米的若干分之一或几微米，长 度为约10至100微米。

在一些实施方案中，可用于本发明的高模量纤维包括由对位芳族聚酰 胺、聚苯并唑或聚吡啶并唑聚合物或它们的混合物制成的纤维。在一些实施 方案中，可用于本发明的高模量纤维包括碳纤维。在一个优选的实施方案 中，高模量纤维由芳族聚酰胺聚合物尤其是对位芳族聚酰胺聚合物来制成。 在尤其优选的实施方案中，高模量纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺。

本文所用术语“芳族聚酰胺”是指聚酰胺，其中至少85％的酰胺(- CONH-)连接基直接连接到两个芳族环上。“对位芳族聚酰胺”是指两个环或 基沿分子链相对于彼此对位取向。添加剂可与芳族聚酰胺一起使用。事实上 已发现，按重量计最多10％的其他聚合材料可与芳族聚酰胺共混使用，或 者可使用具有最多10％的其他二胺(取代了芳族聚酰胺的二胺)或最多10％ 的其他二甲酰氯(取代了芳族聚酰胺的二甲酰氯)的共聚物。在一些实施方 案中，优选的对位芳族聚酰胺为聚对苯二甲酰对苯二胺。可用于本发明的制 备对位芳族聚酰胺的方法一般公开于例如美国专利3,869,430、3,869,429 和3,767,756中。此类芳香族聚酰胺纤维和这些纤维的各种形式可以商标 纤维得自E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington， Delaware)，以及以商标得自Teijin，Ltd.。

可用于本发明的可商购获得的聚苯并唑纤维包括得自Toyobo，Japan 的PBO-AS(聚(对亚苯基-2，6-苯并双噁唑)纤维、PBO-HM (聚(对亚苯基-2，6-苯并双噁唑))纤维。可用于本发明的可商购获得的碳纤 维包括得自Toho Tenax America，Inc.的纤维。

蜂窝结构包含5至50重量份的具有120℃至350℃的熔点以及26或更 高的LOI的热塑性材料。热塑性是指具有其传统的聚合物定义；这些材料在 受热时以粘滞液体的方式流动，并在被冷却时硬化，以及在随后的屡次加热 和冷却步骤中可逆地反复流动和硬化。在一些其他优选的实施方案中，热塑 性材料的熔点为180℃至300℃。在一些其他优选的实施方案中，热塑性材 料的熔点为220℃至250℃。使用具有低于120℃的熔点的热塑性材料来制 备纸材时，该纸材在纸材制备之后容易受到有害的熔融流动、粘性和其他问 题的影响。例如，在蜂窝结构制造期间，在将节线粘合剂施加到纸材之后， 一般会施加热量以从粘合剂中去除溶剂。在另一步骤中，纸片被压在一起以 在节线处粘附片材。在这些步骤中的任一个期间，如果纸材具有低熔点的热 塑性材料，则该材料可流动并且会不可取地将纸片粘附到制造设备和/或其 他片材上。因此，优选地，用于纸材的热塑性材料在纸材形成和压光期间可 熔融或流动，但在蜂窝结构制造期间不希望熔融或流动。具有350℃以上的 熔点的热塑性材料是不可取的，因为它们需要如此高的温度来软化，使得纸 材中的其他组分在纸材制造期间可能开始降解。在存在一种以上的热塑性材 料的那些实施方案中，至少30％的热塑性材料应具有不高于350℃的熔点。

热塑性材料会粘合蜂窝结构所用纸材中的高模量纤维。热塑性材料可 采用薄片、颗粒、沉析纤维、絮状物或它们的混合物的形式。如本文所用， 术语“沉析纤维”是指小的薄膜状的基本上为二维颗粒的细分聚合物产品， 颗粒已知具有约100至1000微米的长度和宽度以及仅约0.1至1微米的厚 度。通常通过使聚合物溶液流动至与该溶液的溶剂不混容的液体的凝固浴中 来制备沉析纤维。聚合物溶液流在聚合物凝固时受到剧烈剪切力和紊流的影 响。

在一些实施方案中，当把这些热塑性材料掺入纸材时，其可形成离散 的薄膜状的颗粒，该颗粒具有约0.1至5微米的膜厚度以及垂直于该厚度方 向至少30微米的最小维度。在一个优选的实施方案中，颗粒在垂直于厚度 方向的最大维度为最大1.5mm。在一些实施方案中，蜂窝结构所用的纸材以 及蜂窝结构本身具有至少30％重量的以离散薄膜状颗粒形式存在的热塑性 材料。所谓“离散的”是指颗粒在高模量纤维的海洋中形成薄膜状颗粒的岛 屿，并且如果存在薄膜状颗粒的一些重叠，则它们不会在纸材平面上形成热 塑性材料的连续薄膜。这使得用于浸渍由纸材制成的蜂窝结构单元壁的任何 基质树脂相对地完全移动。这些颗粒在纸材和蜂窝结构中的存在和含量可通 过光学方法来确定，例如通过检查在足够功率下适当制备和检查的纸材或蜂 窝结构的样本，测量颗粒的尺寸并计算单位样本中颗粒的平均数。

在一些实施方案中，热塑性材料被认为是天然阻燃的；也就是说，热 塑性聚合物在不添加任何阻燃化学品的情况下就具有26或更高的LOI。这 些类型的热塑性材料包括选自下列的热塑性材料：各向异性熔融聚酯、聚对 苯二甲酸丁二酯、聚(丙烯腈丁二烯苯乙烯)、聚氯乙烯、聚砜、聚醚醚 酮、聚醚酮酮、聚醚砜、聚芳酯、聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、以 及它们的混合物。

在一些实施方案中，通过添加阻燃化学品来使热塑性材料具有阻燃 性。也就是说，向热塑性纤维中添加阻燃添加剂，通常通过在纤维纺丝前将 化学品添加到聚合物中，使得最终纤维具有26或更高的LOI。要获得这样 的极限氧指数，在一些实施方案中，将按热塑性材料的重量计10％至15％ 的阻燃剂添加到热塑性材料中。在一些优选的实施方案中，将按热塑性材料 的重量计12％至13％的阻燃剂添加到热塑性材料中。这些类型的热塑性材 料包括选自阻燃尼龙、阻燃聚酯、阻燃聚烯烃以及它们的混合物的热塑性材 料。

在一些实施方案中，纸材中所用的优选热塑性材料为阻燃聚酯，优选 的阻燃聚酯为阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯(FR PET)和阻燃聚萘二羧酸乙二酯 (FR PEN)聚合物。这些聚合物可以包括多种共聚单体，包括二甘醇、环己烷 二甲醇、聚(乙二醇)、戊二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸等。除了这些 共聚单体外，还可以使用支化剂，如均苯三甲酸、均苯四甲酸、三羟甲基丙 烷和三羟甲基乙烷、以及季戊四醇。可以通过已知的聚合技术由对苯二甲酸 或其低级烷基酯(如，对苯二甲酸二甲酯)和乙二醇或它们的共混物或混合 物来获得FR PET。可以通过已知的聚合技术由2，6-萘二甲酸和乙二醇来获 得FR PEN。FR添加剂的代表类型包括例如8％的八溴联苯和4％的三氧化二 锑。

在其他实施方案中，所用的优选热塑性聚酯为天然阻燃的液晶聚酯。 本文所谓“液晶聚酯”(LCP)是指当使用TOT测试或其任何合理的变型进行 测试时为各向异性的聚酯聚合物，如美国专利4,118,372所述，该专利以引 用方式并入本文。LCP的一个优选形式为“全芳族”，即聚合物主链中的所 有基团均为芳族基(连接基除外，如酯基)，但可以存在不为芳族的侧基。 本发明中作为热塑性材料的LCP具有最高350℃的熔点。熔点是通过ASTM D3418测试法测得的。熔点被认为是熔融吸热的最大值，并且是在加热速率 为10℃/分钟的第二次加热中测得的。如果存在一个以上的熔点，则认为聚 合物的熔点是这些熔点中的最高熔点。用于本发明的优选LCP包括得自E. I.du Pont de Nemours and Company的相应等级的和得自Ticona Co的相应等级的LCP。

只要不损害阻燃性，热塑性材料中还可以存在其他材料，尤其是常见 于热塑性组合物或用于热塑性组合物的那些材料。这些材料在蜂窝结构的操 作环境下应优选为化学惰性的和适度热稳定的。此类材料可以包括例如一种 或多种填充剂、增强剂、颜料和成核剂。还可以存在其他聚合物，从而形成 聚合物共混物。在一些实施方案中，存在其他聚合物，优选地它们在组合物 中小于25重量％。在另一个优选的实施方案中，热塑性材料中不存在其他聚 合物，占总量很少(小于5重量％)的聚合物除外，例如用作润滑剂和加工 助剂的那些。在许多实施方案中，应慎重的是要包括同样阻燃的材料或将非 阻燃材料的量降至最低。

本发明的一个实施方案是一种制品，该制品具有由包含高模量纤维和 阻燃热塑性材料的纸材制成的蜂窝结构。当蜂窝结构用于制品中时，如果需 要，其可起到结构组件的作用。在一些优选的实施方案中，蜂窝结构至少部 分地用于空气动力学结构。在一些实施方案中，蜂窝结构用作商用客机上顶 置存储箱和机翼机身整流装置之类装置上的结构组件。由于蜂窝结构的轻型 结构性能，一种优选的用途是用于空气动力学结构中，其中较轻的重量可节 省推动物体穿过空气所需的燃料或力。

本发明的另一个实施方案为一种面板，该面板具有由包含高模量纤维 和阻燃热塑性材料的纸材制成的蜂窝结构。可将一个或多个面片材连结到蜂 窝结构的面上以形成面板。面片材为结构提供完整性，并且有助于实现蜂窝 结构芯的机械特性。而且，面片材可密封蜂窝结构的单元以防止材料从单元 中出来，或者面片材可有助于将材料保持在单元内。图3示出了具有面片材 6的蜂窝结构5，该面片材通过使用粘合剂连结到一个面上。第二面片材7 连结到蜂窝结构的相对面，连结有两个相对面片材的蜂窝结构便形成面板。 可根据需要将其他材料层8连结到面板的任一面上。在一些优选的实施方案 中，应用到蜂窝结构的两个面上的面片材包含两层材料。在一些优选的实施 方案中，面片材包括织造织物或正交的单向织物。在一些实施方案中，正交 的单向织物为0/90正交。如果需要，面片材可具有装饰性表面，例如经压 花或其他处理以形成悦目的外表面。包含玻璃纤维和/或碳纤维和/或其他高 强度和高模量纤维的织物可用作面片材材料。

在一些实施方案中，蜂窝结构可由例如在美国专利5,137,768、 5,789,059、6,544,622、3,519,510和5,514,444中描述的那些方法来制 成。制备蜂窝结构的这些方法通常需要以特定宽度和节距在高模量纸材的一 个表面上施加或印刷多条粘合剂线(节线)，然后再干燥粘合剂。通常，粘 合剂树脂可以为选自环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂和 其他树脂的树脂，然而优选使用热固性树脂。

施加节线之后，以预定间隔切割高模量纸材以形成多个片材。将切出 的片材相互堆叠，使得每个片材按所施加粘合剂的一半节距或一半间隔转移 到另一个片材上。然后通过施加压力和热量，使堆叠的含高模量纤维的各个 纸片沿节线彼此粘合。将粘合的片材沿垂直于片材平面的方向拉伸或展开， 以形成具有单元的蜂窝结构。因此，所形成的蜂窝结构单元由中空的柱形单 元的平面组合件构成，这些柱形单元被由纸材片材制成的单元壁隔开，这些 片材沿多条粘合剂节线彼此粘合并被展开。

如果需要，蜂窝结构展开之后，使用结构型树脂来浸渍蜂窝结构。通 常，这可通过将展开的蜂窝结构浸渍在热固性树脂浴中来完成，然而，可使 用其他树脂或方法例如喷涂来涂覆和完全浸渍和/或浸润展开的蜂窝结构。 用树脂完全浸渍蜂窝结构之后，通过加热饱和的蜂窝结构使树脂交联来固化 该树脂。对于许多热固性树脂，通常该温度在150℃至180℃的范围内。

可以在树脂浸渍和固化之前或之后将蜂窝结构切割成薄片。这样，可 从大的蜂窝结构块得到蜂窝结构的多个薄层或片。通常，沿垂直于单元边缘 的平面切割蜂窝结构以便保留蜂窝结构的多孔性质。

蜂窝结构还可包含无机颗粒，并且根据颗粒形状、具体纸组合物和/或 其他原因，在造纸过程中将这些颗粒(例如云母薄片、蛭石等)掺入纸材， 或者将它们(例如二氧化硅粉末、金属氧化物等)掺入基质或结构型树脂 中。

测试方法

使用美国保险商实验室公司的测试方法UL 94“Standard for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances”(用于设备和器具中部件的塑料材料的阻燃等级标准)来确定 UL-94阻燃等级。使用ASTM D1907测量纤维的纤度。用ASTM D885测量纤 维模量、韧度和伸长率。使用由ASTM D374测得的纸材厚度和由ASTM D646 测得的基重来计算纸材密度。

实施例

在常规造纸设备上形成由Teijin1080碎长丝纤维、Teijin 1094纸浆和Toray聚苯硫醚纤维构成的芳族聚酰胺/热塑 性纸材。该纸材的组成为52重量％的Twaron 1080纤维、18重量％的 Twaron 1094纸浆和30重量％的纤维。Twaron 1080纤维具有1.5 旦尼尔/长丝(1.7分特/长丝)的标称长丝线密度和6mm的切割长度。 热塑性纤维具有34的极限氧指数(由ISO4589测试法测得)、2旦 尼尔/长丝(2.2分特/长丝)的标称长丝线密度和6mm的切割长度。

将纸材于280℃下在1200N/cm的线性压力下进行压光。这样制得具有 约0.75g/cm3的密度和V-0的UL-94阻燃等级的芳族聚酰胺/热塑性纸材。

由压光纸形成蜂窝结构。以2mm的宽度和5mm的节距将粘合剂节线施 加到纸材表面上。粘合剂为50％固体溶液，包含70重量份的由Shell Chemical Co.销售的标记为Epon 826的环氧树脂；30重量份的由 Wilmington Chemical Corp.(Wilmington，DE，USA)销售的标记为Heloxy WC 8006的弹性体改性的环氧树脂；54重量份的由Union Carbide Corp.销 售的标记为UCAR BRWE 5400的双酚A-甲醛树脂固化剂；0.6重量份的作为 固化催化剂的二元醇醚溶剂中的2-甲基咪唑，其标记为Dowanol PM，由 The Dow Chemical Company销售；7重量份的由Miller-Stephenson Chemical Co.销售的标记为Eponol 55-B-40的聚醚树脂；以及1.5重量份 的由Cabot Corp.销售的标记为Cab-O-Sil的热解二氧化硅。在130℃下在 炉中将粘合剂在纸材上部分地固化6.5分钟。

将具有粘合剂节线的片材切割成500mm的长度。将40个片材相互堆 叠，使得每个片材按所施加粘合剂节线的一半节距或一半间隔转移到至另一 个片材上。转移可交替地发生在一面或另一面上，以便最终堆叠件均匀地竖 直。然后在粘合剂的软化点下热压堆叠的片材，使粘合剂节线软化；移除热 源之后，粘合剂随即硬化从而使片材彼此粘合。就上述节线粘合剂而言，热 压是以3.5kg/cm2的压力在140℃下操作30分钟，然后在177℃下操作40 分钟。

然后，将粘合的芳族聚酰胺片材沿与堆叠方向相反的方向展开，以形 成具有等边横截面的单元。每个片材在彼此间被延伸，使得片材沿粘合的节 线的边缘被折叠，并且未粘合的部分沿张力方向被延伸，从而使片材彼此分 离。使用机架来展开蜂窝结构并将其保持为展开的形状。

然后，将展开的蜂窝结构放置在包含PLYOPHEN 23900溶剂基酚醛树脂 的浴中，该酚醛树脂得自Durez Corporation。树脂粘附到单元壁的内表面 上并覆盖单元壁的内表面，并且还可填充和渗入到纸材的孔内。

在用树脂浸渍之后，将蜂窝结构从浴中取出并在干燥炉中用热空气首 先在82℃下干燥15分钟，然后在121℃下干燥15分钟，再在182℃下干燥 60分钟，以便去除溶剂并硬化酚醛树脂。将在树脂浴中的浸渍步骤和在干 燥炉中的干燥步骤重复5次，使得蜂窝结构的单元壁被730克强化树脂涂覆 或浸渍。随后移除保持蜂窝结构的机架。