CN107974045A - 彩色树脂及预浸料的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体地说是一种彩色树脂及预浸料的生产方法。彩色树脂由包含如下重量份的各原料制成：环氧树脂基体：复合固化剂：色浆：助剂=100：10~20：5~80：0~50，加入铁桶中搅拌混合。将所述的液态彩色树脂流入由两涂胶辊组成的树脂槽中，调节涂胶辊间隙，将纤维增强材料引入两涂胶辊之间，纤维增强材料以一定的速度浸渍于树脂槽中。或将所述的液态彩色树脂常温放置72h至树脂呈半固态，然后将配方树脂加热熔化后，按预浸料的树脂含量的具体要求将一定量的树脂涂覆到一个载体上，最后将涂有树脂的载体转移至纤维增强材料中与之浸渍形成预浸料。

Description

彩色树脂及预浸料的生产方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体地说是一种彩色树脂及预浸料的生产方法。
背景技术
众所周知，出于产品美观的需求，往往需要纤维增强树脂预浸料不只呈现树脂或纤维原色，而是可以有各种各样的颜色，而纤维的颜色基本很难改变，只能通过改变树脂颜色来赋予产品颜色，这就要求树脂是彩色。目前彩色树脂预浸料的生产工艺主要有两种，一种是热熔法也就是所说的干法预浸，即是将色浆、基体树脂、固化剂及助剂等按照配方要求混合成半固态的配方树脂，然后将配方树脂加热熔化后，按预浸料的树脂含量的具体要求将一定量的树脂涂覆到一个载体上，最后将涂有树脂的载体转移至增强材料中与之浸渍形成预浸料。此方法生产完树脂后，需要大量化工溶剂清刷树脂混合釜，化工溶剂不仅污染了空气，也会对操作人员健康造成损害。并且废弃溶剂需要专业人员和机构进行处理，耗费了人力资金。
另一种是溶剂法成型工艺，也称湿法成型工艺，是将树脂先溶解于化工溶剂中形成具有一定浓度的树脂溶液，然后纤维增强材料直接浸入到装有树脂溶液的树脂槽中，再将树脂溶液中多余的溶剂烘干挥发形成预浸料。这种方法生产过程中使用了溶剂，并且化工溶剂在被烘干时会挥发到大气中，对整个环境造成污染。生产完成后树脂槽内还会有剩余废弃溶液，需要专业机构处理。另外，就预浸料产品质量而言，预浸料中往往残留一定量的溶剂，成型时易形成空隙，影响复合材料性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有的技术不足，提供一种彩色树脂及预浸料的生产方法，在保证预浸料产品质量的前提下，最大限度地减少有机溶剂的使用，实现节能环保的目标。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种彩色树脂，其特征在于，由包含如下重量份的各原料制成：环氧树脂基体：复合固化剂：色浆：助剂=100：10~20：5~80：0~50，加入铁桶中搅拌混合；
所述环氧树脂基体选自缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、线性脂肪族和环形脂肪族环氧树脂中的一种或两种以上混合，此环氧树脂基体在搅拌作用下并加热至30℃~70℃形成均匀稳定的组分，环氧树脂基体在120℃下的凝胶时间小于等于30min，环氧树脂基体在2℃/min升温速率下最小粘度值小于等于5Pa·s，环氧树脂基体在1℃/min升温速率下最小粘度值小于等于10Pa·s，环氧树脂基体在10℃/min升温速率下的未固化Tg小于等于10℃，环氧树脂基体在10℃/min升温速率下的热焓值小于等于400J/g，大于等于100J/g；
所述复合固化剂为胺类固化剂及促进剂的组合物，此组合物均一稳定。胺类固化剂选自脂肪族胺、芳香族胺、脂环胺、杂环胺中的一种或两种以上混合；促进剂选自咪唑、2-甲基咪唑、1-苄基苯-2-乙基咪唑或2- 乙基-4-甲基咪唑中的一种或两种以上混合。
所述助剂为偶联剂、阻燃剂、增塑剂、无机填料中的一种或两种以上混合。
一种使用前述彩色树脂制备预浸料的生产方法，其特征在于，将前述的液态彩色树脂流入由两涂胶辊组成的树脂槽中，调节涂胶辊间隙，将纤维增强材料引入两涂胶辊之间，纤维增强材料以一定的速度浸渍于树脂槽中，树脂浸透率为大于等于25％，小于等于50％，纤维增强材料单位面积质量大于等于200g/m2，小于等于1200g/m2。
一种使用前述彩色树脂制备预浸料的生产方法，其特征在于，将前述的液态彩色树脂常温放置72h至树脂呈半固态，然后将配方树脂加热熔化后，按预浸料的树脂含量的具体要求将一定量的树脂涂覆到一个载体上，最后将涂有树脂的载体转移至纤维增强材料中与之浸渍形成预浸料。树脂含量为大于等于20％，小于等于60％，纤维增强材料单位面积质量大于等于20g/m2，小于等于1600g/m2。
本发明的有益效果是，树脂生产时粘度很低，使用铁桶即可混合，无需使用混合釜，节省了人力电力；且生产过程中没有使用到化工溶剂，生产完成没有形成废弃有机溶剂，无需专门机构处理，从而有效地节约了人力和资金，保护了环境和操作人员健康。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1
本实施例中配方树脂中各组分按重量比环氧树脂基体：复合固化剂：色浆=100：15：8，加入铁桶中搅拌混合，混合好的树脂流入由两涂胶辊组成的树脂槽中；调节涂胶辊间隙，将玻璃纤维织物引入两涂胶辊之间，玻璃纤维织物以5～8m/min的速度浸渍于树脂槽中，树脂浸透率为大于等于25％，小于等于50％，玻璃纤维织物单位面积质量大于等于200g/m2，小于等于1200g/m2。在浸渍树脂后的玻璃纤维织物的一个表面上平整地铺覆上一层保护膜，经冷却板冷却后进行收卷；将收卷的预浸料在-5℃~5下℃放置7天，或在-5℃~5下℃放置2天后，然后继续在室温下放置2天，树脂完成对纤玻璃纤维织物的完全浸透，并由液体状态变为符合预浸料操作、使用要求的半固体状态，转化为最终的预浸料，以上步骤都是连续的。
本实施例在树脂生产及预浸料生产过程中都没有使用到有机溶剂，最大限度地实现了节能环保以及保证了操作人员的健康。
实施例2
本实施例中配方树脂中各组分按重量比环氧树脂基体：复合固化剂：色浆=100： 19：10，加入铁桶中搅拌混合，将混合好的液态树脂常温放置72h至树脂呈半固态，然后将树脂加热熔化后，按预浸料的树脂含量的具体要求将一定量的树脂涂覆到离型纸上，冷却收卷后转移到预浸料生产线，通过铺丝装置把纤维增强材料铺覆在两层胶膜纸上，通过对纤维张力、加热辊温度、间隙的调整，将树脂膜转移至纤维增强材料中与之浸渍形成预浸料。纤维增强材料可以使单向纤维丝束，也可以是增强纤维织物，纤维增强材料单位面积质量大于等于20g/m2，小于等于1600g/m2，树脂含量为大于等于20％，小于等于60％。
所述环氧树脂基体选自缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、线性脂肪族和环形脂肪族环氧树脂中的一种或两种以上混合，此环氧树脂基体在搅拌作用下并加热至30℃~70℃形成均匀稳定的组分，环氧树脂基体在120℃下的凝胶时间小于等于30min，环氧树脂基体在2℃/min升温速率下最小粘度值小于等于5Pa·s，环氧树脂基体在1℃/min升温速率下最小粘度值小于等于10Pa·s，环氧树脂基体在10℃/min升温速率下的未固化Tg小于等于10℃，环氧树脂基体在10℃/min升温速率下的热焓值小于等于400J/g，大于等于100J/g。
所述复合固化剂为胺类固化剂及促进剂的组合物，此组合物均一稳定。胺类固化剂选自脂肪族胺、芳香族胺、脂环胺、杂环胺中的一种或两种以上混合；促进剂选自咪唑、2-甲基咪唑、1-苄基苯-2-乙基咪唑或2- 乙基-4-甲基咪唑中的一种或两种以上混合。
所述助剂为偶联剂、阻燃剂、增塑剂、无机填料中的一种或两种以上混合。
本实施例在树脂生产及预浸料生产过程中都没有使用到有机溶剂，最大限度地实现了节能环保以及保证了操作人员的健康。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种彩色树脂，其特征在于，由包含如下重量份的各原料制成：环氧树脂基体：复合固化剂：色浆：助剂=100：10~20：5~80：0~50，加入铁桶中搅拌混合；
所述环氧树脂基体选自缩水甘油醚、缩水甘油酯、缩水甘油胺、线性脂肪族和环形脂肪族环氧树脂中的一种或两种以上混合，此环氧树脂基体在搅拌作用下并加热至30℃~70℃形成均匀稳定的组分，环氧树脂基体在120℃下的凝胶时间小于等于30min，环氧树脂基体在2℃/min升温速率下最小粘度值小于等于5Pa·s，环氧树脂基体在1℃/min升温速率下最小粘度值小于等于10Pa·s，环氧树脂基体在10℃/min升温速率下的未固化Tg小于等于10℃，环氧树脂基体在10℃/min升温速率下的热焓值小于等于400J/g，大于等于100J/g；
所述的复合固化剂为胺类固化剂及促进剂的组合物，胺类固化剂选自脂肪族胺、芳香族胺、脂环胺、杂环胺中的一种或两种以上混合；促进剂选自咪唑、2-甲基咪唑、1-苄基苯-2-乙基咪唑或2- 乙基-4-甲基咪唑中的一种或两种以上混合。
2.根据权利要求1所述彩色树脂，其特征在于所述的助剂为偶联剂、阻燃剂、增塑剂、无机填料中的一种或两种以上混合。
3.一种使用权利要求1、2所述彩色树脂制备预浸料的生产方法，其特征在于，将所述的液态彩色树脂流入由两涂胶辊组成的树脂槽中，调节涂胶辊间隙，将纤维增强材料引入两涂胶辊之间，纤维增强材料以一定的速度浸渍于树脂槽中，树脂浸透率为大于等于25％，小于等于50％，纤维增强材料单位面积质量大于等于200g/m2，小于等于1200g/m2。
4.一种使用权利要求1、2所述彩色树脂制备预浸料的生产方法，其特征在于，将所述的液态彩色树脂常温放置72h至树脂呈半固态，然后将配方树脂加热熔化后，按预浸料的树脂含量的具体要求将一定量的树脂涂覆到一个载体上，最后将涂有树脂的载体转移至纤维增强材料中与之浸渍形成预浸料，所述的树脂含量为大于等于20％，小于等于60％，纤维增强材料单位面积质量大于等于20g/m2，小于等于1600g/m2。
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