[發(fā)明專利]一種間歇法制備立體織物預(yù)浸料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910883279.5
• 申請日: 2019-09-18
• 公開（公告）號: CN110592949A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦巖;傅華東;鄒鎮(zhèn)岳
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: D06M15/41
• 分類號: D06M15/41;D06M15/55
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 王守仁

本發(fā)明公開了一種間歇法制備立體織物預(yù)浸料，屬于預(yù)浸料生產(chǎn)領(lǐng)域，采用復(fù)合樹脂為基體材料，主要由以下成分組成：按質(zhì)量份計(jì)，高粘度樹脂100份，低粘度樹脂50～150份，低沸點(diǎn)溶劑50～150份。本發(fā)明提供的間歇法制備立體織物預(yù)浸料是通過精確控制樹脂與纖維質(zhì)量比，同時(shí)配制適合立體織物浸漬工藝性、鋪覆性與應(yīng)用性的復(fù)合樹脂，經(jīng)平臺(tái)控制、均勻涂刮、自然流平、輥壓、翻轉(zhuǎn)等工藝保證了每片預(yù)浸料的質(zhì)量與內(nèi)部的一致性。本發(fā)明提供的間歇法制備的立體織物預(yù)浸料總體與局部和厚度方向的含膠量都均勻。預(yù)浸料具有自粘性，易多層粘貼，且預(yù)浸料較柔軟，易縫合，同時(shí)隨形效果好，可用于復(fù)雜形狀模具的鋪覆。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種間歇法制備立體織物預(yù)浸料，屬于預(yù)浸料生產(chǎn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

預(yù)浸料是由樹脂與增強(qiáng)材料復(fù)合制成一定樹脂含量的未固化或半固化狀態(tài)的一種原材料，是復(fù)合材料的中間產(chǎn)品，也是復(fù)合材料性能的基礎(chǔ)，它的好壞直接關(guān)系到復(fù)合材料構(gòu)件的質(zhì)量。相對復(fù)合材料的液態(tài)成型技術(shù)，基于預(yù)浸料技術(shù)的成型工藝具有操作方便、性能穩(wěn)定、自動(dòng)化強(qiáng)、質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

目前預(yù)浸料用增強(qiáng)材料大多數(shù)為2D的纖維材料，比如玻璃纖維平紋布，碳纖維緞紋布等，這些增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料存在層間強(qiáng)度低、抗沖擊韌性不足等缺點(diǎn)，很難滿足現(xiàn)代航空航天對高性能復(fù)合材料的要求，而采用立體織物作為復(fù)合材料的增強(qiáng)材料是近幾年研究的熱點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)的纖維在厚度方向有明顯的增強(qiáng)，因此立體織物增強(qiáng)復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能，特別是層間剪切強(qiáng)度。但由于立體織物一般較厚，預(yù)浸較困難，并且預(yù)浸效果不佳，含膠量不易控制且不均勻。中國專利文獻(xiàn)CN 109868653A公布了一種非金屬復(fù)合材料用大厚度纖維織物預(yù)浸料的制備方法，通過預(yù)熱、浸潤、烘干、晾干等工序利用浸膠設(shè)備得到預(yù)浸料，但這種方法有能耗高、膠液浪費(fèi)嚴(yán)重、含膠量控制不精確等缺點(diǎn)。中國專利文獻(xiàn)CN105086351A公布了一種熱熔法酚醛樹脂預(yù)浸料及制備方法，以熱固性酚醛樹脂為基體，平紋布或者斜紋布為增強(qiáng)材料，先使樹脂成膜再通過熱熔法制備預(yù)浸料，但這種先成膜再預(yù)浸的方式不適合定厚織物，容易導(dǎo)致浸潤性不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種間歇法制備立體織物預(yù)浸料，通過理論計(jì)算來精確控制樹脂與纖維質(zhì)量比，同時(shí)通過物理混合得到適合立體織物預(yù)浸的復(fù)合樹脂，可解決立體織物預(yù)浸困難、浸潤不均、含膠量不可控等問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的間歇法制備立體織物預(yù)浸料，基體材料為復(fù)合樹脂，其主要由以下成分組成：按質(zhì)量份計(jì)，高粘度樹脂100份，低粘度樹脂50～150份，低沸點(diǎn)溶劑50～150份。

復(fù)合樹脂采用以下方法制備，主要步驟是：先將低沸點(diǎn)溶劑加入到高粘度樹脂中，機(jī)械攪拌均勻至無沉淀狀態(tài)；然后加入低粘度樹脂物理混合，繼續(xù)機(jī)械攪拌均勻制成復(fù)合樹脂，配制的復(fù)合樹脂不允許存在可見的懸浮物。

高粘度樹脂為無溶劑酚醛樹脂、無溶劑環(huán)氧樹脂的一種，在常溫下粘度≥200000mPa·s，低粘度樹脂為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種，樹脂含量≥95wt％，在常溫下粘度為≤50000mPa·s。

本發(fā)明提供的間歇法制備立體織物預(yù)浸料，通過精確控制樹脂質(zhì)量來達(dá)到主動(dòng)控制立體織物預(yù)浸料含膠量的目的，主要包括以下步驟：

1)測定復(fù)合樹脂的固含量a_固，然后將復(fù)合樹脂放置在恒溫?cái)嚢鑳x中除去大部分溶劑，得到非常粘稠的低溶劑樹脂，其粘度為50000～150000mPa·s，并根據(jù)體積法測定其密度ρ_樹脂。