CN113480766A - 一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法,涉及预浸料技术领域,针对现有的预浸料的制备方法不佳的问题,现提出如下方案,其包括以下各组分的质量百分比:主料:30‑50%,纤维织物:50‑70%,所述主料包括树脂料、固化剂料及促进剂。本发明所提供的具有潜伏期的快速固化预浸料的制备方法合理,所得材料经固化成型后具有机械性能、耐腐蚀及耐疲劳性能,玻璃化温度达130℃以上,可用于汽车、船舰、航空航天等高性能复合材料。

Description

一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法
技术领域
本发明涉及预浸料技术领域,尤其涉及一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法。
背景技术
纤维增强树脂复合材料以其高绝缘性、高质量比强度、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能在汽车、船舰、航空航天等领域得到了广泛的应用。预浸料是制备高性能纤维增强树脂基复合材料的中间体,因此预浸料本身的力学性能和工艺性能的研究也成为了研究热点。
预浸料通常采用环氧树脂作为树脂基体,主要因为环氧树脂原料相对成本低,力学性能优越,同大多数纤维粘接力小,尺寸稳定。但是环氧树脂预浸料的最突出的不足之处是其成型周期较长,一般为45-180min;这样的时间周期很难满足汽车产业批量生产单价周期小于10min的周期要求。同时,预浸料的存储时间有限,常温存储时间仅为3天,需要额外增加低温存储设备,否则就会部分固化而无法使用,因此迫切需要有更长存储期限的预浸料,为此我们提出了一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法。
发明内容
本发明提出的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法,解决了预浸料的制备方法不佳的问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料, 其包括以下各组分的质量百分比:主料:30-50%,纤维织物:50-70%,所述主料包括树脂料、固化剂料及促进剂。
优选的,所述纤维织物为无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维的混编纤维。
优选的,所述纤维织物的织物形式包括混编纤维编织成的平纹布、斜纹布、单向布、连续毡和短切毡。
优选的,所述纤维织物的面密度为50-2000g/m2。
优选的,所述树脂料为低粘度环氧/环硫树脂组合物,其中包括脂环族类环氧树脂20-90%,余量为环硫树脂,所述环硫树脂由缩水甘油醚类环氧树脂与硫化剂进行环硫化得到。
优选的,所述低粘度环氧/环硫树脂组合物、固化剂、促进剂组分的质量比为100:15-70:0.8-3.4。
优选的,所述固化剂为三亚乙基五胺、3-二乙氨基丙胺、三甲基己胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、300低分子聚酰胺、双氰胺中至少一种。
优选的,所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、促进剂TMTD、促进剂ZDC、促进剂M、间甲苯酚、N,N-二乙基苯胺、双酚S、亚乙基硫脲中至少一种。
一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法,还包括以下制备步骤:
将低粘度环氧/环硫树脂组合物混合、固化剂及固化促进剂在25-95℃下混合搅拌均匀,将所得的混合溶液通过上浆设备均匀涂抹于纤维织物上。
本发明所提供的具有潜伏期的快速固化预浸料的制备方法,所得材料经固化成型后具有机械性能、耐腐蚀及耐疲劳性能,玻璃化温度达130℃以上,可用于汽车、船舰、航空航天等高性能复合材料。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
将440 g部分环硫化的DGEBA与160 g二甲基代二氧化乙烯基环己烯混合,30℃搅拌形成透明溶液,然后将240 g 4,4'-二氨基二苯甲烷和26 g促进剂M加入到透明溶液中,搅拌均匀得到环氧/环硫基体树脂、固化剂及促进剂的混合液体。
将上述混合液体均匀涂抹至400g/m2的无碱玻璃纤维方格布上,使树脂、固化剂及促进剂混合物含量为40%。
将上述预浸料在150oC下6min模压固化成型成为平板。
按国家标准GB/T2570-1995测得制品的拉伸强度和拉伸模量分别为:540MPa、45GPa。
实施例2
将500g部分环硫化的DGEBF-4,4'与100g二氧化双环戊二烯醚混合,95℃搅拌形成透明溶液,然后将180 g 3-二乙氨基丙胺和42 g 2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚加入到透明溶液中,搅拌均匀得到环氧/环硫基体树脂、固化剂及促进剂的混合体。
将上述混合液体均匀涂抹至200g/m2的T700碳纤维单向布上,使树脂、固化剂及促进剂混合物含量为35%。
将上述预浸料在160oC下4min模压固化成型成为平板。
按国家标准GB/T2570-1995测得制品的拉伸强度和拉伸模量分别为:1600MPa、130GPa。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,包括以下各组分的质量百分比:主料:30-50%,纤维织物:50-70%, 所述主料包括树脂料、固化剂料及促进剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述纤维织物为无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维的混编纤维。
3.根据权利要求2所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述纤维织物的织物形式包括混编纤维编织成的平纹布、斜纹布、单向布、连续毡和短切毡。
4.根据权利要求1所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述纤维织物的面密度为50-2000g/m2。
5.根据权利要求1所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述树脂料为低粘度环氧/环硫树脂组合物,其中包括脂环族类环氧树脂20-90%,余量为环硫树脂,所述环硫树脂由缩水甘油醚类环氧树脂与硫化剂进行环硫化得到。
6.根据权利要求5所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述低粘度环氧/环硫树脂组合物、固化剂、促进剂组分的质量比为100:15-70:0.8-3.4。
7.根据权利要求1所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述固化剂为三亚乙基五胺、3-二乙氨基丙胺、三甲基己胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、300低分子聚酰胺、双氰胺中至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种具有潜伏期的快速固化纤维预浸料,其特征在于,所述固化促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、促进剂TMTD、促进剂ZDC、促进剂M、间甲苯酚、N,N-二乙基苯胺、双酚S、亚乙基硫脲中至少一种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的具有潜伏期的快速固化纤维预浸料的制备方法,其特征在于,还包括以下制备步骤:
将低粘度环氧/环硫树脂组合物混合、固化剂及固化促进剂在25-95℃下混合搅拌均匀,将所得的混合溶液通过上浆设备均匀涂抹于纤维织物上。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1583875A (zh) * 2004-06-01 2005-02-23 武汉化工学院 一种环硫-环氧复合树脂及其制备工艺
JP2005343910A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Japan Epoxy Resin Kk エポキシ・エピスルフィド樹脂及びその組成物
CN104130550A (zh) * 2014-05-28 2014-11-05 李树茂 一种高韧性、可70℃固化环氧树脂预浸料及其制备方法
CN106715579A (zh) * 2014-09-22 2017-05-24 赫克塞尔合成有限公司 快速固化组合物
CN107573649A (zh) * 2017-04-21 2018-01-12 襄阳金华联航空科技有限公司 一种快速固化预浸料用环氧树脂体系及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005343910A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Japan Epoxy Resin Kk エポキシ・エピスルフィド樹脂及びその組成物
CN1583875A (zh) * 2004-06-01 2005-02-23 武汉化工学院 一种环硫-环氧复合树脂及其制备工艺
CN104130550A (zh) * 2014-05-28 2014-11-05 李树茂 一种高韧性、可70℃固化环氧树脂预浸料及其制备方法
CN106715579A (zh) * 2014-09-22 2017-05-24 赫克塞尔合成有限公司 快速固化组合物
CN107573649A (zh) * 2017-04-21 2018-01-12 襄阳金华联航空科技有限公司 一种快速固化预浸料用环氧树脂体系及其制备方法

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