低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜及其制备方法，其环氧树脂膜组分为：环氧当量为450g/mol～500g/mol、软化点为60℃～70℃的结晶态环氧树脂30～50wt％，环氧当量为180g/mol～210g/mol、室温粘度在2Pa·s～10Pa·s的液态环氧树脂20～40wt％，酸酐类助剂25～32wt％，季铵盐助剂1～2wt％。其制备方法为将结晶态环氧树脂和液态环氧树脂在80℃～90℃加热后，混配，搅拌均匀，然后在60℃～70℃下加入酸酐助剂和季铵盐助剂，再次搅拌均匀得混合环氧树脂溶液，再采用刮膜法得到低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其环氧树脂膜组分为：环氧当量为450g/mol～500g/mol、软化点为60℃～70℃的结晶态环氧树脂30～50wt％，环氧当量为180g/mol～210g/mol、室温粘度在2Pa·s～10Pa·s的液态环氧树脂20～40wt％，酸酐类助剂25～32wt％，季铵盐助剂1～2wt％。其制备方法为将结晶态环氧树脂和液态环氧树脂在80℃～90℃加热后，混配，搅拌均匀，然后在60℃～70℃下加入酸酐助剂和季铵盐助剂，再次搅拌均匀得混合环氧树脂溶液，再采用刮膜法得到低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜。【专利说明】
本专利技术涉及一种树脂膜及其制备工艺，特别涉及一种热熔预浸料用低温长效环氧树脂膜及其制备方法。
技术介绍
目前，70%以上的先进复合材料产品是用预浸料铺迭固化而成。预浸料是制备复合材料的中间基材，其质量优劣直接影响到复合材料构建的质量。现有技术中，预浸料的生产工艺主要有溶液浸溃法和热熔膜浸法，其中，热熔膜浸溃法已成为制备预浸料的重要工艺之一。该工艺可免去因溶剂浸溃带来的诸多不便，生产效率高，并可以精确控制树脂基体的含量，保证树脂含量的均匀性，且预浸料的外观质量较好。在现有热熔膜浸溃法工艺过程中，主要有高温固化与中温固化两种预浸料成型复合材料技术手段。在高温固化和中温固化预浸料成型复合材料过程中，由于温度偏高的影响,往往复合材料内会产生较大的内应力，从而影响尺寸精度。同时成型复合材料工艺复杂，能耗较高。另外，制备芯模、模具等辅助材料选材范围窄，最终导致复合材料的成型成本比较昂贵。目前，高温模具的制造成本占复合材料制造成本的60%以上。对于大尺寸复合材料构件，为了降低制备成本，控制构件尺寸的精确度，应采用木质材料或者聚合物基复合材料作为模具在烘箱或真空袋中固化，这就要求树脂膜的固化温度不宜过高，且在室温下有较长的贮存期。发 明内容本专利技术提供了一种，研究了一种室温成膜性好、均匀性好，室温下贮存期长达交联固化温度低的热熔预浸料用环氧树脂膜。所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，使得热熔预浸料用环氧树脂膜生产工艺简单实用、成本低廉、产品质量好。以下是本专利技术的主要技术方案一种低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜，包含以下质量分数的基本组分:液态环氧树脂:20~40% ;结晶态环氧树脂:30~50% ;酸酐固化剂:25~32% ;季铵盐促进剂:1%~3%;上述环氧树脂体系所述液态环氧树脂环氧树脂当量为180g/mol~210g/mol，室温粘度在2Pa.s~IOPa.S，包括型号为E-54或E-51的环氧树脂。上述环氧树脂体系所述结晶态环氧树脂环氧当量为450g/mol~500g/mol，软化点为60V~70°C，包括型号为CYD-OO1、CYD-012或E31的结晶态环氧树脂。上述环氧树脂体系所述酸酐固化剂包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基丁二酸酐或甲基纳迪克酸酐。上述环氧树脂体系所述季铵盐促进剂包括苄基三乙基氯化铵、二乙基乙醇基氯化铵和苄基三丁基氯化铵。一种低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜的制备方法，其过程包括:I)将液态环氧树脂加热，同时加入结晶态环氧树脂，在70°C~85°C下搅拌均匀后，再在65°C~75°C下加入酸酐固化剂和季铵盐促进剂，再次搅拌均匀得混合环氧树脂溶液。直到混合环氧树脂溶液温度降至20°C~40°C。2)将过程I)所得到的环氧树脂混合物移入铺垫好的脱模纸的模具上，用刮膜法制备厚度均匀、表面光滑、可随意弯曲环氧树脂膜。3)过程I)所述环氧树脂体系的制膜采用热熔预浸机，通过控制刮刀间隙和走纸的速率，制备不同厚度的环氧树脂膜。上述过程I)所述低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜的制备方法，环氧树脂的加热温度为80°C~90°C ；专利技术人在综合分析各种树脂膜的优缺点，并结合大尺寸复合材料构建整体成型需要的基础上，确定的一种环氧树脂体系，再通过加入酸酐固化剂和季铵盐促进剂，使树脂体系在室温下成膜，但室温固化速度缓慢，树脂膜室温下放置8天后，固化度不超过50%。70°C~80°C温度下，所述环氧树脂膜溶化成液态，且能维持一段时间的低粘度以利于树脂能够充分的浸润纤维。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:经过专利技术人长时期、精心筛选，确定了以结晶态环氧树脂和液态环氧树脂为主混配，同时添加酸酐固化剂和季铵盐促进剂的预催化环氧树脂膜体系。由该体系制备的环氧树脂膜既克服了现有环氧树脂膜固化温度高，不适用于大型、形状复杂和尺寸精度要求高的复合材料构件的缺点，又避免了低温固化树脂体系室温贮存期较短的缺点。此外，本专利技术的环氧树脂膜是采用市售原料混配而成，制备工艺简单实用，室温成膜性好，产品的熔融、室温贮存期长、固化温度低，对纤维增强体的浸润性好。本专利技术的环氧树脂膜最突出的特点是其整个制备工艺的原料来源广泛，与现有的低温热熔预浸料用环氧树脂膜相比，成本要低得多，特别适合于大尺寸和尺寸精度要求较高的复合材料构件领域。以下是本 专利技术的【具体实施方式】:【具体实施方式】【实施例1】:一种本专利技术的低温热熔预浸料用环氧树脂膜，包含以下质量分数的基体组分:【权利要求】1.一种低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜，包含以下质量分数的基本组分: 2.根据权利要求1所述环氧树脂体系，其特征在于所述液态环氧树脂环氧树脂当量为180g/mol~210g/mol,室温粘度为2Pa.s~IOPa.s,型号为E-54或E-51的环氧树脂。3.根据权利要求1所述环氧树脂体系，其特征在于所述结晶态环氧树脂环氧当量为450g/mol~500g/mol，软化点为60°C~70°C，型号为CYD-001、CYD-012或E31的结晶态环氧树脂。4.根据权利要求1所述环氧树脂体系，其特征在于所述酸酐固化剂包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、十二烯基丁二酸酐或甲基纳迪克酸酐。5.根据权利要求1所述环氧树脂体系，其特征在于所述季铵盐促进剂包括苄基三乙基氯化铵、二乙基乙醇基氯化铵和苄基三丁基氯化铵。6.根据权利要求1中所述的低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜，其特征在于其制备过程为:将液态环氧树脂加热，同时加入结晶态环氧树脂，在70°C~85°C下搅拌均匀后，然后在60°C~70°C下加入酸 酐固化剂和季铵盐促进剂，得环氧树脂溶液。将制备的环氧树脂溶液温度降至20°C~40°C，再倾倒在脱模纸上，采用刮膜法得到制备厚度均匀、表面光滑、可随意弯曲的低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜。7.根据权利要求6所述的低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜的制备过程，其特征在于所述液态环氧树脂加热后的温度控制在80°C~90°C。8.根据权利要求6所述的低温长效热熔预浸料用环氧树脂膜的制备过程，其特征在于采用热熔预浸机，通过控制刮刀间隙和走纸的速率，制备不同厚度的环氧树脂膜。【文档编号】C08G59/42GK103772912SQ201210397593【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2012年10月18日 【专利技术者】吴唯, 沈海娟, 吴祥, 陈玉, 王永梅, 梅诗宇, 刘明昌, 石品品, 刘勇 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化上海石油化工股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴唯，沈海娟，吴祥，陈玉，王永梅，梅诗宇，刘明昌，石品品，刘勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：