[發(fā)明專利]一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料及其生產(chǎn)工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010743711.3
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111844942A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王亞萍;王炳奎
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟市卓誠新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B3/24;B32B37/06;B32B37/08;B32B37/10;C08L63/10;C08L63/00;C08L61/06;C08L79/08;C08K7/06;C08J5/24;B29C70/34;B29C70/54
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本發(fā)明公開了一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料及其生產(chǎn)工藝，其中的短切碳纖維氈預(yù)浸料包括重量份為12～20的碳纖維絲、重量份為25～40份的熱固性樹脂、重量份為5～7份的碳纖維骨架、重量份為35～55份的鋁合金骨架；其生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：步驟S1：按照重量配比準(zhǔn)備原料；步驟S2：將碳纖維絲制作成碳纖維布膜；步驟S3：將碳纖維布膜與碳纖維骨架裁切成相同尺寸的碳纖維布膜覆合料和碳纖維骨架覆合料；步驟S4：將熱固性樹脂進行熔融并攪拌均勻。本發(fā)明設(shè)計的環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料加工工藝容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，且制得的環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料具備良好的機械強度要求，質(zhì)量輕便可靠，不易老化，使用壽命長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

在節(jié)能環(huán)保的大環(huán)境趨勢下，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向也正朝向綠色環(huán)保以及輕量化方法發(fā)展。碳纖維增強體的樹脂基復(fù)合材料作為一種輕質(zhì)、高強度的新型材料，具有高比強度、高機械性能、高比模量、高抗沖擊能力以及高耐腐蝕能力等諸多優(yōu)良的特性，綜合性能超過鋁合金及高強度鋼，是汽車部件輕量化應(yīng)用的優(yōu)選材料。經(jīng)檢索，申請公布號為CN109181226A的中國專利公開了一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料，碳纖維氈預(yù)浸料包括重量百分比為30～50％的短切碳纖維氈，百分比為50～70％的快速固化環(huán)氧樹脂組合物和多元異氰酸酯化合物增稠劑混合后得到的快速固化環(huán)氧樹脂糊，該種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料中的碳纖維含量重量比為30～50％，力學(xué)性能與車用鋁合金強度相當(dāng)，并且該短切碳纖維氈預(yù)浸料無易揮發(fā)物質(zhì)，滿足汽車部件材料低VOC環(huán)保要求，工藝簡單，有利于在汽車部件領(lǐng)域中的規(guī)模生產(chǎn)。

但是現(xiàn)有設(shè)計的碳纖維氈預(yù)浸料機械強度不足，使用壽命不穩(wěn)定，加工工藝復(fù)雜，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，因此我們提出了一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料及其生產(chǎn)工藝用于解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料及其生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明提出的一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料，所述短切碳纖維氈預(yù)浸料包括重量份為12～20的碳纖維絲、重量份為25～40份的熱固性樹脂、重量份為5～7份的碳纖維骨架、重量份為35～55份的鋁合金骨架。

優(yōu)選的，所述的碳纖維絲由完整碳纖維隨機放置于30*30厘米的矩形框內(nèi)，并經(jīng)過對角線切割后制得。

優(yōu)選的，所述的熱固性樹脂由乙烯基酯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂中的任意兩種樹脂原料構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述的熱固性樹脂的兩種樹脂原料配比為1：（1～3）。

優(yōu)選的，所述的碳纖維骨架為網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)，厚度為0.3～0.6毫米，且網(wǎng)格最小孔徑為0.8～1.2毫米。

優(yōu)選的，所述的鋁合金骨架的單面設(shè)置為網(wǎng)格型結(jié)構(gòu)，厚度為0.6～0.9毫米，且網(wǎng)格最小孔徑為1.2～1.4毫米。

本發(fā)明還提供了一種快速成型用環(huán)氧短切碳纖維氈預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

步驟S1：按照重量配比準(zhǔn)備碳纖維絲、熱固性樹脂、碳纖維骨架和鋁合金骨架；

步驟S2：將步驟S1中所述的碳纖維絲通過無紡工藝制作成碳纖維布膜；

步驟S3：將步驟S2中制得的碳纖維布膜與碳纖維骨架裁切成相同尺寸的碳纖維布膜覆合料和碳纖維骨架覆合料；

步驟S4：將步驟S1中所述的熱固性樹脂進行熔融并攪拌均勻，得到樹脂溶液，備用；

步驟S5：將步驟S4中所述的樹脂溶液刷涂到步驟S3中所述的碳纖維骨架覆合料表面，然后再將步驟S3中所述的碳纖維布膜覆合料貼附在碳纖維骨架覆合料表面，如此循環(huán)，得到碳纖維布膜與碳纖維骨架覆合層；