CN216466592U - 一种大克重产品层铺用微含浸预浸料 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及复合材料预浸料加工技术领域，尤其涉及一种大克重产品层铺用微含浸预浸料，包括：树脂微浸润层、干纱层和树脂浸润层；树脂微浸润层在其厚度方向上具有上胶膜、上胶层和上纱层，上胶层涂覆在上胶膜的一面上，上纱层含浸在上胶层中；干纱层与树脂微浸润层平行，且一面与上纱层贴合；树脂浸润层与干纱层的另一面贴合，且树脂浸润层在其厚度方向上具有下纱层、下胶层和下胶膜，下纱层与干纱层平行设置，下纱层含浸在下胶层中，下胶层涂覆在下胶膜的一面上；其中，上胶层厚度小于下胶层厚度。本实用新型通过在干纱层上设置的树脂微浸润层结构，既保留了原先半含浸干纱的气道作用，又克服了原先半含浸结构上表面干纱的移动问题。

Description

一种大克重产品层铺用微含浸预浸料

技术领域

本实用新型涉及复合材料预浸料加工技术领域，尤其涉及一种大克重产品层铺用微含浸预浸料。

背景技术

随着复合材料在航天、交通等领域的广泛应用，预浸料层铺工艺也越来越受到重视，由于现有的预浸料均为上下位树脂基中间为纤维层的结构，在对大克重产品成型时，需要先将多层预浸料层铺，再使用真空袋包装后抽真空固化成型，在固化过程中容易出现层间气泡，从而造成了产品的内部质量缺陷。

相关技术中，对内部气体残留的问题采用的一种方式是半预浸结构，即只在纤维层的下层进行树脂的预浸，在纤维层的上半部留出若干层的干纱线，这些干纱线在多层预浸料层铺时可以形成内部气体的流动通道，从而在抽真空时将内部的残留气体彻底吸出，以克服内部气体残留的缺陷；

然而上述半预浸的结构又出现了新的问题，由于半预浸结构上层为干纱，在多层结构铺设时，上层干纱容易受到外力而产生移动，生产过程中发现，上层干纱会出现例如扭曲、滑移、分散等问题，而这种纱线的变形同样会导致大克重产品的内部质量缺陷。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种大克重产品层铺用微含浸预浸料，以减少半含浸结构中干纱的移动。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种大克重产品层铺用微含浸预浸料，该预浸料为多层结构，包括：树脂微浸润层、干纱层和树脂浸润层；

所述树脂微浸润层在其厚度方向上具有上胶膜、上胶层和上纱层，所述上胶层涂覆在所述上胶膜的一面上，所述上纱层含浸在所述上胶层中；

所述干纱层与所述树脂微浸润层平行，且一面与所述上纱层贴合；

所述树脂浸润层与所述干纱层的另一面贴合，且所述树脂浸润层在其厚度方向上具有下纱层、下胶层和下胶膜，所述下纱层与所述干纱层平行设置，所述下纱层含浸在所述下胶层中，所述下胶层涂覆在所述下胶膜的一面上；

其中，所述树脂微浸润层、干纱层和树脂浸润层通过热辊压成型为一体结构，且所述上胶层厚度小于所述下胶层厚度。

进一步地，所述上纱层、干纱层与下纱层均为连续纤维材质。

进一步地，所述连续纤维材质为碳纤维材质、玻璃纤维材质、芳纶纤维材质中的一种、任意两两之间的组合或者三者混合材质。

进一步地，所述连续纤维材质为单向纤维或者编织形式。

进一步地，所述上胶层的厚度占该预浸料总厚度的1/20~1/10。

进一步地，所述下胶层的厚度占该预浸料总厚度的50%~80%。

进一步地，所述上胶膜为透气胶膜。

进一步地，涂覆在所述上胶膜上的上胶层经辊压后形成具有透气孔的层状结构。

进一步地，还包括导气层，所述导气层贴附在所述上胶膜的外表面上。

进一步地，所述导气层为有机纤维或无机纤维网布。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在干纱层上设置的树脂微浸润层结构，既保留了原先半含浸干纱的气道作用，使得大克重产品在层铺抽真空固化时减少了层间的孔隙，又克服了原先半含浸结构上表面干纱的移动问题，通过微浸润层实现了对上表层干纱的稳固作用，进一步减少了大克重产品的层间内部质量缺陷，提高了产品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一中大克重产品层铺用微含浸预浸料的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中大克重产品的层铺结构示意图；

图3为本实用新型实施例二中大克重产品层铺用微含浸预浸料的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中大克重产品层铺用微含浸预浸料的生产设备示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供了一种新型的微含浸预浸料结构，其在现有的半含浸预浸料的基础上增加了微浸润层，一方面保留了原先干纱线在多层预浸料层铺固化成型时的气道作用，使得层间裹露的气体被排出，减少了层间孔隙，另一方面微浸润层也对原先的干纱起到了稳固的作用，减少了铺层时干纱线的滑移、扭曲、分散现象，提高了产品的层间可靠性；此外，本实用新型中的微含浸预浸料结构具有层间透气功能，使得抽真空灌注树脂胶的时候，树脂胶的灌注更加充分，进一步提高了大克重产品层铺结构的结构强度。

实施例一

如图1所示的大克重产品层铺用微含浸预浸料，该预浸料为多层结构，包括：树脂微浸润层10、干纱层20和树脂浸润层30；请参照图1，当该预浸料水平铺放时，树脂微浸润层10在上方，干纱层20在中间，树脂浸润层30在最底部；

具体的，树脂微浸润层10在其厚度方向上具有上胶膜11、上胶层12和上纱层13，上胶层12涂覆在上胶膜11的一面上，上纱层13含浸在上胶层12中；这里的一面上是指上胶膜11朝向干纱层20方向的表面；干纱层20与树脂微浸润层10平行，且一面与上纱层13贴合；树脂浸润层30与干纱层20的另一面贴合，且树脂浸润层30在其厚度方向上具有下纱层31、下胶层32和下胶膜33，下纱层31与干纱层20平行设置，下纱层31含浸在下胶层32中，下胶层32涂覆在下胶膜33的一面上；

这里需要指出的是，在本实用新型实施例中，上纱层13、干纱层20与下纱层31均为连续的碳纤维层，这里为了描述方便将成型后的产品进行了分层描述，其加工工艺如图4中的实线部分所示，包括涂膜和含浸两步，即首先将树脂热熔成黏连状态，然后在上胶膜11和下胶膜33的内表面进行均匀涂膜，然后通过热辊压组对纤维层和胶膜进行辊压、加热，使得树脂胶浸润在纤维层里，纤维层之间尤其是干纱层20的丝束之间通过自身的物理粘附属性粘接在一起，最终形成截面如图1中所示的形状。

在本实用新型实施例中，且上胶层12厚度小于下胶层32厚度，即在使用涂胶机或者其他机器对胶膜进行涂胶时，对涂胶的参数进行了调整，使得上胶膜11的厚度远小于下胶层32的厚度，从而形成了树脂微浸润层10。当然这里需要指出的是，树脂胶可以是环氧树脂、酰亚胺树脂或者氰酸酯树脂等黏性材料，只要是能够满足热熔法进行涂胶均可。

如图2中所示，本实用新型中的微含浸预浸料在具体应用时，先进行层铺，由于为树脂微浸润层10的设置，对上层干纱进行了固定，层铺时不会出现干纱线的移动的情况发生，而且树脂微浸润层10表面光滑，能够减少铺贴时的表面褶皱情况的产生，在进行抽真空固化时，树脂从干纱层20中进入，并将其中的空隙排出，既减少了层间的孔隙，又提高了干纱的稳定性，与现有技术相比，大大提高了多层产品的结构强度和质量。

在本实用新型实施例中，上纱层13、干纱层20与下纱层31均为连续纤维材质。具体可以是碳纤维材质、玻璃纤维材质、芳纶纤维材质中的一种、任意两两之间的组合或者三者混合材质。例如可是碳玻纤维、玻芳纤维、碳芳纤维、三种纤维的组合，或者任意一个单一的纤维材质均可。此外，连续纤维材质为单向纤维或者编织形式。在本实用新型的优选实施例中，选用的是碳纤维连续单向的形式，本领域技术人员也可以采用上述其他的形式进行预成型，但均落入本实用新型的保护范围内。

在对上胶膜11进行涂胶时，本实用新型实施例的具体厚度比为上胶层12的厚度占该预浸料总厚度的1/20~1/10。而对于下胶层32，由于其起到稳固的作用，在其上涂覆的树脂胶的厚度要远大于上胶层12的厚度，具体的，下胶层32的厚度占该预浸料总厚度的50%~80%。

为了提高多层预浸料层间的黏连可靠性，在本实用新型实施例中，还可以将上胶膜11设置为透气胶膜。并且，涂覆在上胶膜11上的上胶层12经辊压后形成具有透气孔的层状结构。通过这种形式的设置，使得在抽真空时，树脂胶可以从干纱层20直接往上渗透，与上一层的预浸料进行充分接触，由于树脂胶在层间的浸润，进一步提高了产品的结构强度；这里需要指出的是，如图4中所示，在胶膜与纤维层热辊压成型后，需要将上下胶膜33上的离型纸或离型膜收卷，以便于后期加工。

实施例二

在本实用新型的第二实施例中，如图3中所示，在实施例一的基础上增加了还包括导气层40，导气层40贴附在上胶膜11的外表面上。这里的导气层40为有机纤维或无机纤维网布，例如可以是玻纤网布或者碳纤维网布等已知材料，通过导气层40的设置，进一步提高了多层产品层铺成型时层间的树脂胶的含浸量以及接触面积，从而进一步提高了产品的层间连接可靠性和质量。导气层40的施工工艺请继续参照图4中的虚线部分，在微含浸预浸料成型撕除离型纸后，进一步增加导气层40进行辊压贴合成型。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种大克重产品层铺用微含浸预浸料，该预浸料为多层结构，其特征在于，包括：树脂微浸润层、干纱层和树脂浸润层；

所述树脂微浸润层在其厚度方向上具有上胶膜、上胶层和上纱层，所述上胶层涂覆在所述上胶膜的一面上，所述上纱层含浸在所述上胶层中；

所述干纱层与所述树脂微浸润层平行，且一面与所述上纱层贴合；

所述树脂浸润层与所述干纱层的另一面贴合，且所述树脂浸润层在其厚度方向上具有下纱层、下胶层和下胶膜，所述下纱层与所述干纱层平行设置，所述下纱层含浸在所述下胶层中，所述下胶层涂覆在所述下胶膜的一面上；

其中，所述树脂微浸润层、干纱层和树脂浸润层通过热辊压成型为一体结构，且所述上胶层厚度小于所述下胶层厚度。

2.根据权利要求1所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，所述上纱层、干纱层与下纱层均为连续纤维材质。

3.根据权利要求2所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，所述连续纤维材质为单向纤维或者编织形式。

4.根据权利要求1所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，所述上胶层的厚度占该预浸料总厚度的1/20~1/10。

5.根据权利要求4所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，所述下胶层的厚度占该预浸料总厚度的50%~80%。

6.根据权利要求4所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，所述上胶膜为透气胶膜。

7.根据权利要求6所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，涂覆在所述上胶膜上的上胶层经辊压后形成具有透气孔的层状结构。

8.根据权利要求1至7任一项所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，还包括导气层，所述导气层贴附在所述上胶膜的外表面上。

9.根据权利要求8所述的大克重产品层铺用微含浸预浸料，其特征在于，所述导气层为有机纤维或无机纤维网布。

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