[發明專利]一種用于汽車復合材料輪轂的快速固化預浸料

在審

• 申請號: 201810758166.8
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108819295A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 賈宏濤;賈德彪
• 申請（專利權）人: 北京烯特力科技有限公司
• 主分類號: B29C70/50
• 分類號: B29C70/50;B32B27/38;B32B27/32;B32B27/08;B29L31/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于復合材料應用技術領域，涉及一種用于汽車復合材料輪轂用快速固化預浸料的制備方法。針對汽車復合材料輪轂的使用工況、制造特點、制造效率，提出了一種適合復合材料輪轂熱壓成型的碳纖維增強快速固化預浸料的制備方法。為提高復合材料輪轂的制造效率，本發明提出了一種預浸料采用快速固化環氧樹脂作為基體，縮短固化時間，可滿足復合材料輪轂在使用過程中的耐溫要求。本發明提出的用于汽車復合材料輪轂用快速固化預浸料中，樹脂與碳纖維的界面結合性好，成型后的輪轂具有優異的力學性能。本發明提供的快速固化預浸料可大大提高復合材料輪轂的制造精度、縮短制造周期，提高制造效率。

技術領域

本發明屬于復合材料應用技術領域，涉及一種用于汽車復合材料輪轂的快速固化預浸料的制備方法。

背景技術

隨著現代科技的發展，人們對汽車的功能性和安全舒適性的要求越來越高，特別是新能源汽車的發展，對汽車輕量化提出了更高的要求。碳纖維增強樹脂基復合材料具有高比強度、比模量、耐疲勞性能、阻尼性能好、吸能性能好，可設計性強等特點。采用復合材料輪轂的汽車不但能減輕自身重量，提升新能源汽車的行駛距離，同時汽車制動距離縮短、加速明顯、轉向靈活以及降低回旋效應等，提高來汽車動力性能和安全性。

復合材料制件成型主要有熱壓罐成型、模壓成型、樹脂轉移模塑成型（RTM）等成型工藝。熱壓罐成型需要專用熱壓罐，采用單面模具，非貼模面的型面精度較差，而且設備成本高、能耗大、維護成本高，造成產品成本較高。RTM成型采用閉合模具，成型精度高，但復合材料輪轂的形狀較為復雜，在使用干纖維進行預制體鋪放時，由于纖維本身沒有粘性，預制體松散，難以進行精確裁剪和修理。就復合材料輪轂成型而言，模壓成型既使用閉合模具以保證成型尺寸精度，采用預浸料鋪放還可以保證預制體毛坯的裁剪和修理精度。限于常規環氧樹脂較長的固化周期，以及復合材料的制造工藝，復合材料輪轂的制造周期較長，人員、設備、模具的利用率較低，難以滿足大批量生產需求。

本發明提出一種可快速固化的適用于復合材料輪轂熱壓成型的快速固化預浸料。本發明提出的快速固化預浸料可在135℃/10-30min或150℃/5-10min下實現完全固化，而常規中溫環氧樹脂的固化時間一般為150min左右，可大大降低復合材料輪轂的制造時間，提高制造效率。本發明提出的快速固化預浸料在進行鋪放時，粘性適中，可方便的進行鋪貼和和剪裁，制成精度較高的預制體毛坯。固化后的復合材料輪轂具有優異的力學性能，其玻璃化轉變溫度可達到156℃，解決了輪轂在旋轉過程中由于產生熱量而造成溫度升高的問題，完全滿足汽車在復雜路面的行駛和通過性能，提升安全性和舒適性。

發明內容

本發明的目的是：

提出一種汽車復合材料輪轂用快速固化預浸料的制備方法，可方便的進行預制體鋪貼和剪裁，降低制造工藝復雜性，提高制造精度，保證質量的一致性和穩定性，縮短復合材料輪轂的固化時間，降低能耗，提高模具和設備使用率，大幅提高制造效率，為企業帶來明顯的經濟效益，為社會帶來顯著的社會效益。

本發明的技術方案是：

一種用于汽車復合材料輪轂的快速固化預浸料的制備方法，包括以下步驟：

（1）將一定量的快速固化環氧樹脂基體放入溫度設置為50-70℃烘箱中，保溫10-60min后，取出；

（2）將步驟（1）所得的快速固化環氧樹脂，放入涂膜機上，涂膜輥的溫度設置為60-90℃，調整輥之間的間隙，以調整膠膜面密度，采用熱熔法制備出樹脂膠膜；

（3）向步驟（2）所得的膠膜轉移到預浸機上，在壓輥溫度為90-110℃的條件下，采用熱熔法使膠膜與碳纖維進行復合，降溫后進行切邊、覆PE膜后收卷備用。

本發明具有的優點和有益效果：