CN103113710A - 一种可常温固化环氧树脂预浸料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可常温固化环氧树脂预浸料的制备方法。该方法首先将基体环氧树脂在离型纸上进行涂膜得到树脂胶膜，然后与增强纤维或织物复合，通过一定的温度和压力使得基体环氧树脂充分浸润纤维或织物，得到预浸料坯，同时将固化剂在离型纸上进行涂膜得到固化剂胶膜，再将预浸料坯和固化剂胶膜低温复合，获得可常温固化的预浸料。本发明的预浸料制备工艺合理，有效地解决了低温预浸料的制备工艺难题，有利于低温固化预浸料的推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料领域，具体地说涉及一种可常温固化环氧树脂预浸料的制备方法。
背景技术
预浸料作为复合材料的中间体，已被广泛应用于先进复合材料领域中。可常温固化的预浸料由于具有低能耗和适用于大型复合材料构件的制备等优势，已越来越受到关注。然而目前大部分预浸料还是集中在中高温体系，如中国专利（201210181678.5）公开了一种预浸料用环氧树脂及其制备方法，其在125℃下需2 小时才能完全固化，耗能相对较高。美国专利（US5387301）公开了一种室温固化预浸料的制备方法，其通过将室温固化剂直接喷涂到纤维树脂层上的方式，获得了可在室温固化的预浸料，但该工艺复杂，而且树脂和固化剂的混合不易均匀，会影响预浸料的性能均一性，从而导致预浸料的局部区域失效。
发明内容
本发明的目的是为了解决低温预浸料的生产工艺难题，通过将树脂基体和固化剂分别制备胶膜，使用时再将两者复合形成预浸料的方式，可以有效地延长预浸料的使用期，获得具有优良工艺性能的可常温固化预浸料。
本发明的主要技术方案：（1）将基体环氧树脂在离型纸上进行涂膜，并在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到树脂胶膜；（2）取两张该树脂胶膜，分别揭去一层离型纸，在两树脂胶膜含有树脂的面之间，将增强纤维或织物与树脂胶膜在预浸机上复合，通过一定的温度和压力使得基体环氧树脂充分浸润增强纤维或织物，得到预浸料坯；（3）将固化剂在离型纸上进行涂膜，在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到固化剂胶膜；（4）揭去一层离型纸，将预浸料坯和固化剂胶膜在预浸机上低温快速复合，获得可常温固化的预浸料。
所述的基体环氧树脂可以为双酚型环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的两种或几种。
所述的基体环氧树脂在60℃下优选粘度为5000~15000 cps。
所述的增强纤维或织物为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、腈纶纤维、植物纤维中的一种或几种。
所述的固化剂为可常温固化的固化剂，优选固化剂为聚酰胺、改性芳香胺、改性多元胺中的一种或几种的组合。
所述的固化剂在60℃下优选粘度为5000~15000 cps。
所述预浸料坯与固化剂胶膜的复合温度为30~60℃
所述的可常温固化预浸料的固化温度为室温~60℃。
本发明的效果在于，采用将树脂基体和固化剂相互分离的方法，可以有效避免树脂配混过程中的爆聚现象，有效地解决了低温预浸料制备工艺的困难，并为低温预浸料提供合适的使用期，便于大型复合材料构件的制作，且固化成型温度低，对于节约能源具有重大意义。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做更详细的说明：
实施例1：
采用固体双酚Ａ缩水甘油醚和液体双酚Ａ缩水甘油醚混合均匀，配制60℃下粘度为5000~15000cps的环氧树脂基体，将环氧树脂基体涂膜到离型纸上，在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到树脂胶膜；取两张上述的树脂胶膜，分别揭去一层离型纸，在两树脂胶膜含有树脂的面之间，使用预浸机将树脂胶膜与碳纤维复合，碳纤维采用3K（TORAY T300）单向碳纤维，得到预浸料坯；以60℃下粘度为5000~15000cps的聚酰胺作为固化剂，使用胶膜机将其涂膜到离型纸上，固化剂胶膜的面密度根据树脂胶膜的面密度设定，在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到固化剂胶膜；将预浸料坯和固化剂胶膜在预浸机上于30~60℃的低温下快速复合，获得可常温固化的预浸料，预浸料常温下2天可固化。
实施例2：
采用固体酚醛环氧树脂、液体双酚A缩水甘油醚、液体双酚F缩水甘油醚混合均匀，配制60℃下粘度为5000~15000cps的环氧树脂基体，将环氧树脂基体涂膜到离型纸上，在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到树脂胶膜；取两张上述的树脂胶膜，分别揭去一层离型纸，在两树脂胶膜含有树脂的面之间，使用预浸机将树脂胶膜与玻璃纤维布复合，玻璃纤维布采用300TEX玻璃纤维经纬编制而成，面密度90g/m2，得到预浸料坯；以60℃下粘度为5000~15000cps的腰果油改性胺作为固化剂，使用胶膜机将其涂膜到离型纸上，固化剂胶膜的面密度根据树脂胶膜的面密度设定，在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到固化剂胶膜；将预浸料坯和固化剂胶膜在预浸机上于30~60℃的低温下快速复合，获得可常温固化的预浸料，预浸料常温下2天可固化。
Claims (8)
1.一种可常温固化环氧树脂预浸料的制备方法，其特征在于：（1）将基体环氧树脂在离型纸上进行涂膜，并在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到树脂胶膜；（2）取两张该树脂胶膜，分别揭去一层离型纸，在两树脂胶膜含有树脂的面之间，将增强纤维或织物与树脂胶膜在预浸机上复合，通过一定的温度和压力使得基体环氧树脂充分浸润增强纤维或织物，得到预浸料坯；（3）将固化剂在离型纸上进行涂膜，在该涂膜面上再贴附一层新的离型纸得到固化剂胶膜；（4）揭去一层离型纸，将预浸料坯和固化剂胶膜在预浸机上低温快速复合，获得可常温固化的预浸料。
2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的基体环氧树脂可以为双酚型环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、双酚A酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的两种或几种。
3.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的基体环氧树脂在60℃下粘度为5000~30000 cps，优选粘度为5000~15000 cps。
4.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的增强纤维或织物为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酰胺纤维、聚酯纤维、腈纶纤维、植物纤维中的一种或几种。
5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的固化剂为可常温固化的固化剂，优选固化剂为聚酰胺、改性芳香胺、改性多元胺中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的固化剂在60℃下粘度为5000~30000 cps，优选粘度为5000~15000 cps。
7.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述预浸料坯与固化剂 胶膜的复合温度为30~60℃。
8.根据权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的可常温固化预浸料的固化温度为室温~60℃。
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Denomination of invention: Method for preparing epoxy resin prepreg capable of being cured at normal temperature Effective date of registration: 20190122 Granted publication date: 20141217 Pledgee: Weihai City Commercial Bank Limited by Share Ltd high tech branch Pledgor: Zhongwei North Technology Co. Ltd. Registration number: 2019990000070 |
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Date of cancellation: 20220407 Granted publication date: 20141217 Pledgee: Weihai City Commercial Bank Limited by Share Ltd. high tech branch Pledgor: SINO-CF COMPOSITE SCI. & TECH. (WEIHAI) CO.,LTD. Registration number: 2019990000070 |
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Denomination of invention: A preparation method of room temperature curable epoxy resin prepreg Effective date of registration: 20220418 Granted publication date: 20141217 Pledgee: Weihai City Commercial Bank Limited by Share Ltd. high tech branch Pledgor: SINO-CF COMPOSITE SCI. & TECH. (WEIHAI) CO.,LTD. Registration number: Y2022980004141 |