CN106397802A - 一种预浸纤维布及其制备方法 - Google Patents

一种预浸纤维布及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106397802A
CN106397802A CN201510447814.4A CN201510447814A CN106397802A CN 106397802 A CN106397802 A CN 106397802A CN 201510447814 A CN201510447814 A CN 201510447814A CN 106397802 A CN106397802 A CN 106397802A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber cloth
resin
chopped strand
soaking
curability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510447814.4A
Other languages
English (en)
Inventor
崔静娜
毛定文
黄小萍
罗文海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN201510447814.4A priority Critical patent/CN106397802A/zh
Priority to PCT/CN2016/090901 priority patent/WO2017016436A1/zh
Publication of CN106397802A publication Critical patent/CN106397802A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/248Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using pre-treated fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及预浸纤维布领域,公开了一种预浸纤维布及其制备方法,本发明的预浸纤维布的至少部分表面包覆有树脂粘结层,其特征在于,所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,且所述短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下。本发明的预浸纤维布在被热压成复合板材时具有优良的层间结合力。

Description

一种预浸纤维布及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种预浸纤维布及其制备方法。
背景技术
目前,预浸纤维布通常是采用预浸料对纤维布进行预浸,现有技术中所使用的预浸料通常含有不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、苯丙噁嗪树脂、酚醛树脂、尿素树脂、环氧树脂或三聚氰胺树脂,通过预浸该预浸料得到的预浸纤维布在通过交替铺层热压成复合板材时,其层间结合力不充分。
发明内容
本发明的目的是提供一种预浸纤维布及其制备方法,该预浸纤维布在被热压成复合板材时具有优良的层间结合力。
本发明的发明人意外地发现,将含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物浸渗到纤维布中时,如果使短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下,能够显著提高将得到的预浸纤维布热压成复合板材时的层间结合力。推测其原因为:通过使用上述特定长度的短切纤维能够显著提高预浸纤维布表面的粗糙度,由此增加了层间结合力。
由此,本发明提供了一种预浸纤维布,该预浸纤维布的至少部分表面包覆有树脂粘结层,其中,所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,且所述短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下。
本发明还提供了上述预浸纤维布的制备方法,该方法为通过将含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物浸渗到纤维布中,然后进行加热固化,其中,所述短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下。
根据本发明的预浸纤维布,其在被热压成复合板材时具有优良的层间结合力。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为测试例1中的纤维布块X1、X2、X3的示意图。
图2为测试例1中的纤维布块Y1、Y2、Y3的示意图。
图3为测试例1中的热压产品XY的示意图。
图4为测试例1中的待测试样品的示意图。
图5为测试例1中的待测试样品进行测试的示意图。
附图标记说明
1:6层纤维布
2:2mm厚铝板
3:4层纤维布
4:2层纤维布
5:施加力部位
6:固定部位
X1、X2、X3:纤维布块
Y1、Y2、Y3:纤维布块
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供的预浸纤维布的至少部分表面包覆有树脂粘结层,其中,所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,且所述短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下。
在本发明中,优选所述预浸纤维布的所有表面包覆有树脂粘结层。
本发明主要是通过在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,提高预浸纤维布表面的粗糙度,从而提高浸纤维布热压成复合板材时的层间结合力。
根据本发明,为了进一步提高各层之间结合力,对于,优选上述短切纤维的长度为75μm-1mm。
在本发明中,短切纤维的直径可以在较大范围内变动,优选情况下,所述短切纤维的截面直径为0.5-20μm,更优选为1-10μm。
在本发明中,优选所述短切纤维采用玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或多种。
在本发明中,对于所述纤维布没有特殊限制,其材质可以为常规的各种,例如,具体可以为玻璃纤维布、碳纤维布和芳纶纤维布中的一种或多种,也可以为玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的二种以上形成的混纺布。
本发明中,对于上述纤维布的单位面积质量没有特别限制,具体可以在较大范围内变动,优选情况下,所述纤维布的单位面积质量为20-700g/m2,更优选为50-300g/m2
根据本发明,在将预浸纤维布层压时,所述树脂粘结层用于将各预浸纤维布结合为一体。
上述树脂粘结层可以为由含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物固化而得到层。
作为所述热固化性粘结剂树脂优选为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、苯丙噁嗪树脂、酚醛树脂、尿素树脂和三聚氰胺树脂中一种或多种。优选为环氧树脂。
优选地,所述树脂组合物还含有活性稀释剂。更优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有10-55重量份的所述活性稀释剂;进一步优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有13-53重量份的所述活性稀释剂。
作为上述所述活性稀释剂优选为丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和烷基多缩水甘油醚中的一种或多种。从降低粘度效果更优,对纤维预浸效果更好的方面来考虑,更优选所述活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和烷基多缩水甘油醚中的一种或多种。更优选为新戊二醇二缩水甘油醚。
根据本发明,优选地,所述树脂组合物还含有固化剂。更优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有1-55重量份的所述固化剂;进一步优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有2-50重量份的所述固化剂。
作为所述固化剂可以为本领域常用的各种用于固化的固化剂。优选为二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、二氨基二苯基砜己二酸二酰肼、双氰胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷和双(4-胺基环己基)甲烷中的一种或多种。更优选为双氰胺。
根据本发明,优选地,所述树脂组合物还可以含有固化促进剂。更优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有0-10重量份的所述固化促进剂;进一步优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有0.9-8.8重量份的所述固化促进剂。
作为所述固化促进剂可以本领域常用的各种固化促进剂。例如可以为有机胍类化合物、咪唑类化合物和脲类化合物中的一种或多种;优选为咪唑类化合物;更优选为1-甲基咪唑。
根据本发明,优选地,所述树脂组合物还可以含有消泡剂、流平剂和润湿剂中的一种或多种。优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,所述泡剂、流平剂和润湿剂的含量分别为0-12重量份,更优选为1.5-11重量份。
作为所述消泡剂、流平剂和润湿剂可以本领域常用的各种消泡剂、流平剂和润湿剂。优选地,所述消泡剂为聚丙烯酸-聚醚共聚物消泡剂、有机硅类消泡剂、有机改性聚硅氧烷消泡剂和氟硅氧烷消泡剂中的一种或多种;所述流平剂为丙烯酸酯、聚醚硅氧烷共聚物和有机改性聚硅氧烷中的一种或多种;所述润湿剂为非离子有机表面活性剂。
另外,本发明中,优选情况下,所述树脂粘结层的厚度为0.02-0.5mm,更优选为0.02-0.2mm。
根据本发明,优选所述短切纤维表面包覆有硅烷偶联剂。通过在所述短切纤维表面包覆有硅烷偶联剂,具有能和纤维表面化学结合的反应基团及与有机材料化学结合的反应基团,可以在纤维和预浸树脂间起来桥梁作用的效果,从而能够进一步提高层间结合力。
在所述短切纤维表面包覆硅烷偶联剂的方法可以为本领域所公知的方法,例如将硅烷偶联剂与分散剂和溶剂混合后的溶液喷洒在所述短切纤维的表面后干燥。
作为所述硅烷偶联剂可以为本领域所常用的各种硅烷偶联剂。优选地,所述硅烷偶联剂为氨基硅烷、环氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷和异氰酸酯基硅烷中的一种或多种。优选地,所述硅烷偶联剂为氨基硅烷和环氧基硅烷中的一种或多种。作为所述分散剂可以为本领域所常用的各种分散剂,优选为水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪族聚乙二醇酯和改性聚烷氧化物中的一种或多种。作为所述溶剂只要能够很好地将所述硅烷偶联剂和分散剂溶剂即可,例如可以为乙醇、二甲苯、正丁醇、乙二醇丁醚、乙酸丁酯、异丙醇、环己酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
对于硅烷偶联剂、分散剂和溶剂的混合质量比例优选为1:0.5-5:50-200;特别优选为=1:3:100。
本发明还提供一种预浸纤维布的制备方法,其中,该方法为通过将含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物浸渗到纤维布中,然后进行加热固化,其中,所述短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,为了得到表面的粗糙度高的预浸纤维布,优选相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有5-50重量份的所述短切纤维;更优选相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有8-38重量份的所述短切纤维。
对于上述短切纤维,优选情况下,其长度为75μm-1mm。
在本发明的预浸纤维布的制备方法中,短切纤维的直径可以在较大范围内变动,优选情况下,所述短切纤维的截面直径为0.5-20μm,更优选为1-10μm。
在本发明的预浸纤维布的制备方法中,优选所述短切纤维采用玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或多种。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,所述树脂组合物含有热固化性粘结剂树脂。所述热固化性粘结剂树脂优选为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、苯丙噁嗪树脂、酚醛树脂、尿素树脂和三聚氰胺树脂中一种或多种。优选为环氧树脂。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,优选的情况下,所述树脂组合物还含有活性稀释剂。所述活性稀释剂的用量可以为本领域的常规用量,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有10-55重量份的所述活性稀释剂;更优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有13-53重量份的所述活性稀释剂。
所述活性稀释剂用于溶解和分散成膜物质,具有在涂料成膜过程中参与成膜反应,形成不发挥组分留在涂膜中的作用。作为上述所述活性稀释剂优选为丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和烷基多缩水甘油醚中的一种或多种;从降低粘度效果更优,对纤维预浸效果更好的方面来考虑,更优选所述活性稀释剂为丁基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和烷基多缩水甘油醚中的一种或多种。更优选为新戊二醇二缩水甘油醚。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,优选的情况下,所述树脂组合物还含有固化剂。所述固化剂的用量可以为本领域的常规用量,优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有1-55重量份的所述固化剂;进一步优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有2-50重量份的所述固化剂。
作为所述固化剂可以为本领域常用的各种用于固化的固化剂。优选为二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、二氨基二苯基砜己二酸二酰肼、双氰胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷和双(4-胺基环己基)甲烷中的一种或多种。更优选为双氰胺。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,优选的情况下,所述树脂组合物还含有固化促进剂。所述固化促进剂的用量可以为本领域的常规用量,优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有0-10重量份的所述固化促进剂;进一步优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有0.9-8.8重量份的所述固化促进剂。
作为所述固化促进剂可以本领域常用的各种固化促进剂。例如可以为有机胍类化合物、咪唑类化合物和脲类化合物中的一种或多种;优选为咪唑类化合物;更优选为1-甲基咪唑。
所述树脂组合物还可以含有消泡剂、流平剂和润湿剂中的一种或多种。优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,所述泡剂、流平剂和润湿剂的含量分别为0-12重量份,更优选为1.5-11重量份。
作为所述消泡剂、流平剂和润湿剂可以本领域常用的各种消泡剂、流平剂和润湿剂。优选地,所述消泡剂为聚丙烯酸-聚醚共聚物消泡剂、有机硅类消泡剂、有机改性聚硅氧烷消泡剂和氟硅氧烷消泡剂中的一种或多种;所述流平剂为丙烯酸酯、聚醚硅氧烷共聚物和有机改性聚硅氧烷中的一种或多种;所述润湿剂为非离子有机表面活性剂。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,对于所述纤维布没有特殊限制,其材质可以为常规的各种,例如,具体可以为玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶纤维布中的一种或多种,也可以为上述玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的两种以上形成的混纺布。
本发明的预浸纤维布的制备方法中,对于上述纤维布的厚度没有特殊限制,具体可以在较大范围内变动,优选情况下,所述纤维布的单位位面积质量为20-700g/m2,更优选为100-200g/m2
根据本发明的预浸纤维布的制备方法,优选的情况下,所述短切纤维表面包覆有硅烷偶联剂。通过在所述短切纤维表面包覆有硅烷偶联剂,具有能和纤维表面化学结合的反应基团及与有机材料化学结合的反应基团,可以在纤维和预浸树脂间起来桥梁作用的效果,从而能够进一步提高层间结合力。
在所述短切纤维表面包覆硅烷偶联剂的方法可以为本领域所公知的方法,例如将硅烷偶联剂与分散剂和溶剂混合后的溶液喷洒在所述短切纤维的表面。
作为所述硅烷偶联剂可以为本领域所常用的各种硅烷偶联剂。优选地,所述硅烷偶联剂为氨基硅烷、环氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷和异氰酸酯基硅烷中的一种或多种;优选地,所述硅烷偶联剂为氨基硅烷和/或环氧基硅烷。作为所述分散剂可以为本领域所常用的各种分散剂,优选为水玻璃、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪族聚乙二醇酯和改性聚烷氧化物中的一种或多种。作为所述溶剂只要能够很好地将所述硅烷偶联剂和分散剂溶剂即可,例如可以为乙醇、二甲苯、正丁醇、乙二醇丁醚、乙酸丁酯、异丙醇、环己酮和甲基异丁基酮中的一种或多种。
对于硅烷偶联剂、分散剂和溶剂的混合质量比例优选为1:0.5-5:50-200;特别优选为=1:3:100。
如上所述,在本发明的预浸纤维布的制备方法中,通过将含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物浸渗到纤维布中,然后进行加热固化得到预浸纤维布。作为具体的将含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物浸渗到纤维布中的方法可以采用本领域所公知的各种方法。例如可以将所述树脂组合物混合分散后得到预浸料,将该预浸料与纤维布进行接触,然后将接触后的纤维布进行加热固化处理。
在上述方法中,对于组合物中各成分的混合顺序没有特别的要求,可以是任意的。但是,从进一步提高层间结合力上来考虑,优选将环氧树脂和活性稀释剂混合分散后,再加入短切纤维进行分散混合,然后加入固化剂、固化促进剂和消泡剂后进行分散混合,从而得到预浸料。
另外,对于将该预浸料与纤维布进行接触的条件只要能够使所述短切纤维预浸到所述树脂粘结层和纤维布之间即可。例如,所述接触可以在常温(10-40℃)下进行,接触的时间为3-30min。
对于上述加热固化的条件可以根据树脂组合物的成分具体选择,但通常是在温度为60-98℃下加热10-100min。
根据本发明的预浸纤维布的制备方法得到的预浸纤维布,在被热压成复合板材时具有优良的层间结合力。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中,原料为以下公司的市售品。
品种 型号 公司
硅烷偶联剂 A1130 美国康普顿
分散剂 六偏磷酸钠 北京康普汇维科技有限公司
乙醇 乙醇 东莞市兆能化工有限公司
短切纤维 EMG-200 泰山玻璃纤维有限公司
环氧树脂 E44 CYTEC
双氰胺 DICYANEX 1400F 美国气体
咪唑 1-甲基咪唑 天津格瑞恒业科技有限公司
消泡剂 Airex 932 DEGO
活性稀释剂 SM678 江苏三木集团有限公司
纤维布 USN 15000 龙泓复合材料有限公司
实施例1
1)按照硅烷偶联剂:分散剂:乙醇=1:3:100的比例(质量比)配制预处理剂;
2)在4kg短切纤维(玻璃短切纤维,长度为200μm,截面直径为10μm)表面喷洒预处理剂,烘干得到预处理纤维丝X;
3)称取环氧树脂48kg、活性稀释剂25kg,用高速分散机(购于上海法孚莱能源有限公司,以下相同)分散,得到混合物A;
4)将步骤2)中得到的预处理纤维丝X加入混合物A中,用高速分散机分散,得到混合物B;
5)称取双氰胺15kg(固化剂)、1-甲基咪唑5kg(固化促进剂)、消泡剂3kg,加入混合物B中,用高速分散机分散,得到预浸料,并加入纤维预浸槽;
6)将纤维布(碳纤维布,单位面积质量为150g/m2)拉扯经过纤维预浸槽(纤维布与预浸料的接触时间为25min),得到涂布有预浸料的纤维布;
7)在温度为80℃下加热具有预浸料的纤维布30min,得到预浸纤维布A1。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,另外,粘着剂层的厚度为0.2mm。
实施例2
1)按照硅烷偶联剂:分散剂:乙醇=1:3:100的比例(质量比)配制预处理剂;
2)在8kg短切纤维(玻璃短切纤维,长度为200μm,截面直径为10μm)表面喷洒预处理剂,烘干得到预处理纤维丝X;
3)称取环氧树脂75kg、活性稀释剂10kg,用高速分散机分散,得到混合物A;
4)将步骤2)中得到的预处理纤维丝X加入混合物A中,用高速分散机分散,得到混合物B;
5)称取双氰胺5kg(固化剂)、1-甲基咪唑0.7kg(固化促进剂)、消泡剂1.3kg,加入混合物B中,用高速分散机分散,得到预浸料,并加入纤维预浸槽中;
6)将纤维布(碳纤维布,单位面积质量为150g/m2)拉扯经过纤维预浸槽(纤维布与预浸料的接触时间为20min),得到涂布有预浸料的纤维布;
7)在温度为70℃下加热具有预浸料的纤维布50min,得到预浸纤维布A2。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,另外,粘着剂层的厚度为0.25mm。
实施例3
按照硅烷偶联剂:分散剂:乙醇=1:3:100的比例(质量比)配制预处理剂;
2)在15kg短切纤维(玻璃短切纤维,长度为200μm,截面直径为10μm)表面喷洒预处理剂,烘干得到预处理纤维丝X;
3)称取环氧树脂40.5kg、活性稀释剂18kg,用高速分散机分散,得到混合物A;
4)将步骤2)中得到的预处理纤维丝X加入混合物A中,用高速分散机分散,得到混合物B;
5)称取双氰胺20kg(固化剂)、1-甲基咪唑3.5kg(固化促进剂)、消泡剂3kg,加入混合物B中,用高速分散机分散,得到预浸料,并加入纤维预浸槽中。
6)将纤维布(碳纤维布,单位面积质量为150g/m2)拉扯经过纤维预浸槽(纤维布与预浸料的接触时间为15min),得到涂布有预浸料的纤维布。
7)在温度为60℃下加热具有预浸料的纤维布90min,得到预浸纤维布A3。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,另外,粘着剂层的厚度为0.15mm。
实施例4
按照实施例1的方法进行,不同的是玻璃短切纤维的长度为75μm,截面直径为3μm,相同地得到预浸纤维布A4。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维。
实施例5
按照实施例1的方法进行,不同的是玻璃短切纤维的长度为500μm,截面直径为5μm,相同地得到预浸纤维布A5。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维。
实施例6
按照实施例1的方法进行,不同的是玻璃短切纤维的长度为800μm,截面直径为8μm,相同地得到预浸纤维布A6。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维。
实施例7
按照实施例1的方法进行,不同的是玻璃短切纤维的长度为1000μm,截面直径为10μm,相同地得到预浸纤维布A7。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维。
实施例8
按照实施例1的方法进行,不同的是短切纤维表面未喷洒预处理剂,得到预浸纤维布A8。
将该预浸纤维布的横截面通过显微镜观察可知,该预浸纤维布的表面被树脂粘结层包覆,且在所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维。
对比例1
按照实施例1的方法进行,不同的是短切纤维的长度为2.5mm,得到预浸纤维布D1。
测试例1(剥离强度测试)
1)加工一片100mm×20mm×2mm的铝片。
2)将实施例1-8和对比例1所得的预浸纤维布,分别按照图1所示纤维排布方向裁制三片100mm×20mm的纤维布块X1、X2、X3。
3)将实施例1-8和对比例1所得的预浸纤维布,分别按照图2所示纤维排布方向裁制三片100mm×20mm的纤维布块Y1、Y2、Y3。
4)将所裁制的纤维布与铝片按照铝片、X1、Y1、X2、Y2、X3、Y3顺序叠在一起(如图3所示,1表示6层纤维布,2表示2mm厚铝板),并放在热压机中得到热压产品XY。
5)按照图4所示加工XY,得到待测试样品A1-A8和D1(图4中,3表示4层纤维布,4表示2层纤维布)。
6)在万能材料试验机上,按图5所示将4层纤维布加铝板一端6夹于治具中,另一端5按照图示方向进行剥离,剥离速度为10mm/min,使薄端完全脱落,记录下数据,该值即为剥离强度。
其结果如表1所示。
表1
序号 剥离强度(N)
A1 265
A2 291
A3 320
A4 250
A5 330
A6 352
A7 340
A8 218
D1 150
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (17)

1.一种预浸纤维布,该预浸纤维布的至少部分表面包覆有树脂粘结层,其特征在于,所述树脂粘结层和纤维布之间包埋有短切纤维,且所述短切纤维的长度为50μm以上且为2mm以下。
2.根据权利要求1所述的预浸纤维布,其中,所述短切纤维的长度为75μm-1mm;
优选地,所述短切纤维的截面直径为0.5-20μm;
更优选地,所述短切纤维的截面直径为1-10μm。
3.根据权利要求1所述的预浸纤维布,其中,所述短切纤维选自玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的预浸纤维布,其中,所述纤维布为玻璃纤维布、碳纤维布和芳纶纤维布中的一种或多种;
优选地,所述纤维布的单位面积质量为20-700g/m2
5.根据权利要求1所述的预浸纤维布,其中,树脂粘结层为由含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物固化而得到层;
优选地,所述树脂粘结层的厚度为0.02-0.5mm。
6.根据权利要求1所述的预浸纤维布,其中,所述短切纤维表面包覆有硅烷偶联剂。
7.一种预浸纤维布的制备方法,其特征在于,该方法为通过将含有热固化性粘结剂树脂及短切纤维的树脂组合物浸渗到纤维布中,然后进行加热固化,其中,所述短切纤维的长度为0.5μm以上且为2mm以下。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有5-50重量份的所述短切纤维;
优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有8-38重量份的所述短切纤维。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其中,所述树脂组合物还含有活性稀释剂,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有10-55重量份的所述活性稀释剂;
优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有13-53重量份的所述活性稀释剂;
更优选地,所述活性稀释剂为丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、乙二醇双缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和烷基多缩水甘油醚中的一种或多种。
10.根据权利要求7-9中任意一项所述的方法,其中,所述树脂组合物还含有固化剂,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有1-55重量份的所述固化剂;
优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有2-50重量份的所述固化剂;
更优选地,所述固化剂为二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、二氨基二苯基砜己二酸二酰肼、双氰胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-氨乙基哌嗪、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷和双(4-胺基环己基)甲烷中的一种或多种。
11.根据权利要求7-10中任意一项所述的方法,其中,所述树脂组合物还含有固化促进剂,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有0-10重量份的所述固化促进剂;
优选地,相对于100重量份的固化性粘结剂树脂,含有0.9-8.8重量份的所述固化促进剂。
12.根据权利要求7-11中任意一项所述的方法,其中,所述树脂组合物还含有消泡剂、流平剂和润湿剂中的一种或多种。
13.根据权利要求7-12中任意一项所述的方法,其中,所述短切纤维的长度为75μm-1mm;
优选地,所述短切纤维的截面直径为0.5-20μm;
更优选地,所述短切纤维的截面直径为1-10μm。
14.根据权利要求7-13中任意一项所述的方法,其中,所述短切纤维选自玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或多种。
15.根据权利要求7-14中任意一项所述的方法,其中,所述纤维布为玻璃纤维布、碳纤维布和芳纶纤维布中的一种或多种;
优选地,所述纤维布的单位面积质量20-700g/m2
16.根据权利要求7-15中任意一项所述的方法,其中,所述热固化性粘结剂树脂优选为丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、苯丙噁嗪树脂、酚醛树脂、尿素树脂和三聚氰胺树脂中一种或多种。
17.根据权利要求7-16中任意一项所述的方法,其中,所述短切纤维表面包覆有硅烷偶联剂。
CN201510447814.4A 2015-07-27 2015-07-27 一种预浸纤维布及其制备方法 Pending CN106397802A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510447814.4A CN106397802A (zh) 2015-07-27 2015-07-27 一种预浸纤维布及其制备方法
PCT/CN2016/090901 WO2017016436A1 (zh) 2015-07-27 2016-07-21 预浸纤维布及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510447814.4A CN106397802A (zh) 2015-07-27 2015-07-27 一种预浸纤维布及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106397802A true CN106397802A (zh) 2017-02-15

Family

ID=57883938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510447814.4A Pending CN106397802A (zh) 2015-07-27 2015-07-27 一种预浸纤维布及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106397802A (zh)
WO (1) WO2017016436A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108045015A (zh) * 2017-12-15 2018-05-18 大连理工大学 一种增强型碳纤维预浸料、制备方法及应用
CN108081691A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 大连交通大学 一种芳纶短纤维增强的碳纤维预浸料、制备方法及应用
CN110545989A (zh) * 2017-04-21 2019-12-06 日产自动车株式会社 纤维增强树脂制部件的连接结构和纤维增强树脂制部件的制造方法
CN111019291A (zh) * 2019-11-23 2020-04-17 南通大学 一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料及其制备方法
CN114908570A (zh) * 2022-04-29 2022-08-16 安徽汉烯科技有限公司 一种氧化石墨烯涂布用基膜及其制备方法
US11505660B2 (en) 2018-01-09 2022-11-22 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Fiber reinforced materials with improved fatigue performance

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113277824B (zh) * 2021-03-11 2022-06-14 湖南大学 一种无机胶浸渍碳纤维的固化方法
CN113528045A (zh) * 2021-06-24 2021-10-22 新程汽车工业有限公司 超高强度车用补强板
CN113564778B (zh) * 2021-07-26 2022-08-12 常州天马集团有限公司(原建材二五三厂) 热塑玻纤增强pp复合材料专用玻璃纤维布生产工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101980860A (zh) * 2008-04-04 2011-02-23 纳幕尔杜邦公司 具有改善的流体不可渗透性的复合材料面板
CN102573276A (zh) * 2010-12-14 2012-07-11 三星电机株式会社 介电层及其制备方法和包括该介电层的印刷电路板
CN103360778A (zh) * 2012-04-10 2013-10-23 马格-伊索福株式会社 复合形成材料及经表面处理的玻璃短纤维

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0250834A (ja) * 1988-08-12 1990-02-20 Matsushita Electric Works Ltd 積層板
US9370902B2 (en) * 2013-10-03 2016-06-21 Comerstone Research Group, Inc. Fiber-reinforced epoxy composites and methods of making same without the use of oven or autoclave

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101980860A (zh) * 2008-04-04 2011-02-23 纳幕尔杜邦公司 具有改善的流体不可渗透性的复合材料面板
CN102573276A (zh) * 2010-12-14 2012-07-11 三星电机株式会社 介电层及其制备方法和包括该介电层的印刷电路板
CN103360778A (zh) * 2012-04-10 2013-10-23 马格-伊索福株式会社 复合形成材料及经表面处理的玻璃短纤维

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110545989A (zh) * 2017-04-21 2019-12-06 日产自动车株式会社 纤维增强树脂制部件的连接结构和纤维增强树脂制部件的制造方法
US11390043B2 (en) 2017-04-21 2022-07-19 Nissan Motor Co., Ltd. Fiber-reinforced resin component and method for producing fiber-reinforced resin component
CN108045015A (zh) * 2017-12-15 2018-05-18 大连理工大学 一种增强型碳纤维预浸料、制备方法及应用
CN108081691A (zh) * 2017-12-15 2018-05-29 大连交通大学 一种芳纶短纤维增强的碳纤维预浸料、制备方法及应用
US11505660B2 (en) 2018-01-09 2022-11-22 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Fiber reinforced materials with improved fatigue performance
CN111019291A (zh) * 2019-11-23 2020-04-17 南通大学 一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料及其制备方法
CN111019291B (zh) * 2019-11-23 2022-08-16 南通大学 一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料及其制备方法
CN114908570A (zh) * 2022-04-29 2022-08-16 安徽汉烯科技有限公司 一种氧化石墨烯涂布用基膜及其制备方法
CN114908570B (zh) * 2022-04-29 2023-11-17 安徽汉烯科技有限公司 一种氧化石墨烯涂布用基膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017016436A1 (zh) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106397802A (zh) 一种预浸纤维布及其制备方法
CN106696394A (zh) 一种纤维金属层合板及其制备方法
CN107189354B (zh) 一种石墨烯纳米片增强碳纤维复合材料的制备方法
CN102234187B (zh) 一种陶瓷复合材料及其制备方法
TW201429691A (zh) 複合材料之結合
CN102412041B (zh) 高透气性少胶云母带的制备方法
CN101328301A (zh) 一种液态热固性树脂组成物及用其制造印制电路板的方法
CN103287032B (zh) 层压材料及其制备方法与空心玻璃微球的应用
CN102775733B (zh) 热固性树脂组合物及使用其制作的预浸体与覆铜箔层压板
CN102627833A (zh) 环保阻燃导热绝缘材料及其制造方法
JP2007291235A5 (zh)
US20240173942A1 (en) Permeable materials capable of lightning strike protection and use thereof in resin infusion processing
CN101880441A (zh) 环氧树脂组合物及使用其制作的粘结片与覆铜板
CN103333623B (zh) 一种热压合胶膜及其制备方法
CN101450493A (zh) 改性木材、竹材胶合模板的制作方法
CN106397803A (zh) 一种预浸纤维布及其制备方法
CN104342079A (zh) 一种用于粘结碳毡的高温粘结剂的制备及其使用方法
CN109747257A (zh) 陶瓷涂装复合板及其制备方法
WO2012149939A3 (en) Method of preparing a composite laminate
CN107107489A (zh) 预聚合的热固性复合部件及其制造方法
CN111004599A (zh) 一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法
CN105109068B (zh) 一种非热压罐成型预浸料制备方法
EP2976217B1 (en) Composite material
CN106696392A (zh) 一种纤维金属层合板及其制备方法
CN115975346B (zh) 一种ooa固化预浸料用环氧树脂预混物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170215

RJ01 Rejection of invention patent application after publication