CN106046677A - 一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法。以重量份计，所述的环氧树脂碳纤维预浸料，包括：环氧树脂，100份；固化剂，4～5份；促进剂，8～9份；抗氧剂V85‑P，0.3～0.5份；稳定剂ICAM‑8401，30～40份；所述的环氧树脂由固态环氧树脂和液态环氧树脂按质量比1.8～2.2:1组成。本发明还公开了其制备方法。本发明公开一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，同时耐热性和耐紫外性能优异。

Description

一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法。
背景技术
碳纤维/树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐烧蚀、抗疲劳和尺寸稳定等一系列优异性能，是碳纤维复合材料的代表之—，已经成功用作航空、航天领域的结构部件和烧蚀防热部件，成为不可取代的重要战略物资。作为树脂基复合材料中重要的基体材料之一，环氧树脂具有良好的黏结性、耐热性、耐化学药品腐蚀性、高强度和加工方便等一系列优点。
现有碳纤维/树脂基复合材料在常温条件下储存期短，严重影响了碳纤维预浸料更广泛的运用，因此需要开发常温条件下长期保存的环氧树脂复合材料。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，同时耐热性和耐紫外性能优异。
技术方案：一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，以重量份计，包括：
所述的环氧树脂由固态环氧树脂和液态环氧树脂按质量比1.8～2.2:1组成。
进一步的，所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，以重量份计，包括：
所述的环氧树脂由固态环氧树脂和液态环氧树脂按质量比2～2.1:1组成。
所述的液态环氧树脂为双酚A型128，固态环氧树脂为901。
所述的固化剂为双氰胺100S。
所述的促进剂为UR500。
本发明还提供了所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法，包括：
1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂于100～120℃搅拌混合完全，得混合液A；
2)将所述的混合液A与固化剂于70～80℃搅拌混合完全，得混合液B；
3)向所述的混合液B中加入促进剂，于70～80℃搅拌均匀后，得混合液C；
4)向所述的混合液C中加入稳定剂ICAM-8401和抗氧剂V85-P，于70～80℃搅拌均匀后，得混合液D；
5)将所述的混合液D通过涂胶机和预浸料机制备所述的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明中，稳定剂ICAM-8401能够阻止改性胺类潜伏型固化剂与环氧树脂的反应，与环氧树脂混合稳定性好，便于混合，易于分散，同时与抗氧剂V85-P共用有很好的协同效应，提高产品的耐热氧性能及耐紫外线照射性能。这款常温条件下长期保存的环氧树脂碳纤维预浸料有着广泛的运用前景。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
固态环氧树脂901：南亚环氧树脂公司；
液态环氧树脂128：南亚环氧树脂公司；
双氰胺100s：德固赛有限公司；
抗氧剂V85-P：广东志一化工有限公司；
稳定剂ICAM-8401：深圳初创应用材料有限公司；
促进剂UR300：德固赛有限公司。
本发明所用原料并不限于上述公司生产，只要是上述涉及的产品型号即可。
实施例1
1)将670克固态环氧树脂901和330克液态环氧树脂置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，120℃搅拌30min，得到溶液A，直接用于下一步反应；
2)将上步溶液A中加入50克固化剂双氰胺100S，70℃搅拌30min，得到混合物B。
3)将上步混合物B中加入8克促进剂UR500，70℃搅拌10min，得到混合物C。
4)将上步混合物C和30克稳定剂ICAM-8401和4克抗氧剂V85-P置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，70℃搅拌20min，得到溶液D；
将溶液D置于70℃涂胶机中，通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度，通过冷却板降低胶膜的温度，减少其固化程度，制得预浸料所用胶膜；将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出，并和碳纤维形成夹芯结构，依次通过100～120℃几组热压辊，使树脂基体熔融，碳纤维嵌入树脂基体中，冷却后，进行切边、覆PE膜、收卷，制得环氧树脂碳纤维预浸料。
实施例2
不添加稳定剂ICAM-8401，其余同实施例1。
1)将670克固体环氧树脂901和330克液体环氧树脂置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，120℃搅拌30min，得到溶液A，直接用于下一步反应；
2)将上步溶液A中加入50克固化剂双氰胺100S，70℃搅拌30min，得到混合物B。
3)将上步混合物B中加入8克促进剂UR500，70℃搅拌10min，得到混合物C。
4)将上步混合物C和4克抗氧剂V85-P置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，70℃搅拌20min，得到溶液D；
将溶液D置于70℃涂胶机中，通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度，通过冷却板降低胶膜的温度，减少其固化程度，制得预浸料所用胶膜；将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出，并和碳纤维形成夹芯结构，依次通过100～120℃几组热压辊，使树脂基体熔融，碳纤维嵌入树脂基体中，冷却后，进行切边、覆PE膜、收卷，制得环氧树脂碳纤维预浸料。
实施例3
不添加抗氧剂V85-P，其余同实施例1。
1)将670克固体环氧树脂901和330克液体环氧树脂置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，120℃搅拌30min，得到溶液A，直接用于下一步反应；
2)将上步溶液A中加入50克固化剂双氰胺100S，70℃搅拌30min，得到混合物B。
3)将上步混合物B中加入8克促进剂UR500，70℃搅拌10min，得到混合物C。
4)将上步混合物C和40克稳定剂ICAM-8401置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，70℃搅拌20min，得到溶液D；
将溶液D置于70℃涂胶机中，通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度，通过冷却板降低胶膜的温度，减少其固化程度，制得预浸料所用胶膜；将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出，并和碳纤维形成夹芯结构，依次通过100～120℃几组热压辊，使树脂基体熔融，碳纤维嵌入树脂基体中，冷却后，进行切边、覆PE膜、收卷，制得环氧树脂碳纤维预浸料。
实施例4
不添加稳定剂ICAM-8401和抗氧剂V85-P，具体制备方法为：
1)将670克固体环氧树脂901和330克液体环氧树脂置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，120℃搅拌30min，得到溶液A，直接用于下一步反应；
2)将上步溶液A中加入50克固化剂双氰胺100S，70℃搅拌30min，得到混合物B。
3)将上步混合物B中加入8克促进剂UR500，70℃搅拌10min，得到混合物C。
将溶液C置于70℃涂胶机中，通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度，通过冷却板降低胶膜的温度，减少其固化程度，制得预浸料所用胶膜；将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出，并和碳纤维形成夹芯结构，依次通过100～120℃几组热压辊，使树脂基体熔融，碳纤维嵌入树脂基体中，冷却后，进行切边、覆PE膜、收卷，制得环氧树脂碳纤维预浸料。
对实施例1～4预浸料性能进行检测，结果如表1
各指标测试方法依据标准GB/T 2567-2008树脂浇铸体性能试验方法。
表1

Claims (6)

1.一种耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，其特征在于，以重量份计，包括：
所述的环氧树脂由固态环氧树脂和液态环氧树脂按质量比1.8～2.2:1组成。
2.根据权利要求1所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，其特征在于，以重量份计，包括：
所述的环氧树脂由固态环氧树脂和液态环氧树脂按质量比2～2.1:1组成。
3.根据权利要求1所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，其特征在于，所述的液态环氧树脂为双酚A型128，固态环氧树脂为901。
4.根据权利要求1所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，其特征在于，所述的固化剂为双氰胺100S。
5.根据权利要求1所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料，其特征在于，所述的促进剂为UR500。
6.根据权利要求1所述的耐储存的环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法，其特征在于，包括：
1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂于100～120℃搅拌混合完全，得混合液A；
2)将所述的混合液A与固化剂于70～80℃搅拌混合完全，得混合液B；
3)向所述的混合液B中加入促进剂，于70～80℃搅拌均匀后，得混合液C；
4)向所述的混合液C中加入稳定剂ICAM-8401和抗氧剂V85-P，于70～80℃搅拌均匀后，得混合液D；
5)将所述的混合液D通过涂胶机和预浸料机制备所述的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
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