System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多层纤维预浸料及其制备方法和生产装置制造方法及图纸_技高网

一种多层纤维预浸料及其制备方法和生产装置制造方法及图纸

技术编号:44897650 阅读:9 留言:0更新日期:2025-04-08 00:37
本发明专利技术属于碳纤维复合材料技术领域,尤其涉及一种多层纤维预浸料及其制备方法和生产装置。本发明专利技术在在线生产单层纤维预浸料的表面增设N层的增强材料,每增设一层增强材料对应增设一层树脂胶膜,并对增设的增强材料和树脂胶膜进行含浸处理,并控制单层纤维预浸料制备过程的含浸温度和压力及增设的增强材料的含浸温度和压力,可以快速高效在线连续生产大克重高含浸程度的纤维预浸料,预浸料稳定性好、力学性能好,解决了大克重预浸料制备含浸度低的问题。单层纤维预浸料制备过程的含浸温度低,增设的增强材料的含浸温度高,使上下浸润的均衡性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳纤维复合材料,尤其涉及一种多层纤维预浸料及其制备方法和生产装置


技术介绍

1、纤维增强树脂基复合材料当前广泛的应用于航空航天、轨道交通、运动器材等各个领域。当前复合材料市场一直稳步快速的发展。纤维预浸料是复合材料领域用途广泛的一种中间制品。与其他的成型方法比较,利用预浸料制备的制件树脂含量稳定,纤维质量分数高,可以保证最终制件性能稳定。

2、当前受制于原材料及成型设备的影响,大克重预浸料(包括碳纤维单向预浸料、碳纤维织物预浸料、多轴向经编织物预浸料等)树脂浸润性差,导致预浸料中增强材料会有部分的干纱,从而使得最终制件会出现分层或者局部区域密集型气泡等缺陷,从而影响到最终制件的使用。因此,当前航空航天、军事装备、轨道交通、高端体育休闲用品中承力部件多采用预浸料热压罐成型或者预浸料模压成型的工艺。在使用预浸成型工艺中,在制件厚度一定的情况下,小克重的预浸料铺层数量多,导致铺贴工序耗费大量的人力资源,并且会影响制件的成型效率。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供一种多层纤维预浸料及其制备方法和生产装置,能够在线连续生产大克重高含浸程度的纤维预浸料。

2、为达到上述目的,本专利技术提供的技术方案如下所示:

3、第一方面,本申请提供一种多层纤维预浸料的制备方法,包括如下步骤:在在线生产的单层纤维预浸料的表层增设n层的增强材料,每增设一层增强材料对应增设一层树脂胶膜,得到所述多层纤维预浸料,其中n≥1。

<p>4、可选地,以一层增强材料和对应增设的一层树脂胶膜为一组,在单层纤维预浸料上每增设一组材料后,进行含浸处理后再增设下一组。

5、可选地,所述单层纤维预浸料通过上下两层树脂胶膜含浸增强材料后制得。

6、可选地,所述单层纤维预浸料制备过程的含浸辊温度为80-90℃、辊轮压力为0.1-0.2mpa;每增设一组材料后含浸处理的含浸辊温度为90-100℃、辊轮压力为0.3-0.4mpa。

7、可选地,所述增强材料为单向纤维或纤维织物。

8、可选地,所述增强材料为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

9、可选地,所示碳纤维为聚丙烯腈基、沥青基或黏胶基碳纤维。

10、可选地,所述树脂胶膜为热固性树脂。

11、可选地,所述树脂胶膜为环氧树脂、双马树脂、氰酸酯树脂或酚醛树脂。

12、可选地,所述多层纤维预浸料中不同层间的增强材料相同或不同。

13、可选地,所述多层纤维预浸料的不同层间的增强材料中至少有一层为单向纤维。

14、第二方面,本申请还提供了根据第一方面所述方法制备得到的多层纤维预浸料,所述多层纤维预浸料克重为300-600g/m2、树脂质量含量为25%-50%。

15、第三方面,本申请还提供了一种第二方面所述的多层纤维预浸料的生产设备,包括第一组胶膜放卷装置、第一增强材料放卷装置和收卷装置,所述第一组胶膜放卷装置和第一增强材料放卷装置的出料端连接有第一含浸组件,所述第一含浸组件的出料端与收卷装置之间设置有至少一组的增强材料铺设组件,至少一组的增强材料铺设组件间依次相连,所述增强材料铺设组件包括第二牵引辊和设置在第二牵引辊出料端的第二含浸组件,所述第二牵引辊的出料端还设置有离型纸收卷装置,所述第二含浸组件的进料端还设置有第二增强材料放卷装置、第二树脂胶膜放卷装置。

16、与现有技术相比,本申请至少具有如下有益效果:

17、本专利技术在在线生产的单层纤维预浸料的表面增设n层的增强材料,每增设一层增强材料对应增设一层树脂胶膜,并对增设的增强材料和树脂胶膜进行含浸处理,并控制单层纤维预浸料制备过程的含浸温度和压力及增设的增强材料的含浸温度和压力,可以快速高效在线连续生产大克重高含浸程度的纤维预浸料,所得多层预浸料稳定性、力学性能均较常规利用预浸料压合所得的大克重预浸料大大提高,解决了大克重预浸料制备含浸度低的问题;无需对单层纤维预浸料进行收卷,可根据需要直接在线定制化生产需要克重预浸料。单层纤维预浸料制备过程的含浸温度低,增设的增强材料的含浸温度高,使上下浸润的均衡性好。

18、使用常规两膜法工艺生产大克重预浸料时含浸度<4级,采用此工艺制备预浸料时(选用相同的树脂胶膜、增强纤维)在纤维面密度相同情况下,含浸程度≥5级。

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【技术保护点】

1.一种多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:在在线生产的单层纤维预浸料的表层增设N层的增强材料,每增设一层增强材料对应增设一层树脂胶膜,得到所述多层纤维预浸料,其中N≥1。

2.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,以一层增强材料和对应增设的一层树脂胶膜为一组,在单层纤维预浸料上每增设一组材料后,进行含浸处理后再增设下一组。

3.根据权利要求2所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述单层纤维预浸料通过上下两层树脂胶膜含浸增强材料后制得。

4.根据权利要求3所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述单层纤维预浸料制备过程的含浸辊温度为80-90℃、辊轮压力为0.1-0.2MPa;每增设一组材料后含浸处理的含浸辊温度为90-100℃、辊轮压力为0.3-0.4MPa。

5.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述增强材料为单向纤维或纤维织物。

6.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述树脂胶膜为热固性树脂。

7.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述多层纤维预浸料中不同层间的增强材料相同或不同。

8.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述多层纤维预浸料的不同层间的增强材料中至少有一层为单向纤维。

9.根据权利要求1-8任一所述方法制备得到的多层纤维预浸料,其特征在于,所述多层纤维预浸料克重为300-600g/m2、树脂质量含量为25%-50%。

10.一种权利要求9中所述的多层纤维预浸料的生产设备,其特征在于,包括第一上胶膜放卷装置、第一增强材料放卷装置、第一下胶膜放卷装置和收卷装置,所述第一上胶膜放卷装置、第一下胶膜放卷装置和第一增强材料放卷装置的出料端连接有第一含浸组件,所述第一含浸组件的出料端与收卷装置之间设置有至少一组的增强材料铺设组件,至少一组的增强材料铺设组件间依次相连,所述增强材料铺设组件包括第二牵引辊和设置在第二牵引辊出料端的第二含浸组件,所述第二牵引辊的出料端还设置有离型纸收卷装置,所述第二含浸组件的进料端还设置有第二增强材料放卷装置、第二树脂胶膜放卷装置。

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【技术特征摘要】

1.一种多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:在在线生产的单层纤维预浸料的表层增设n层的增强材料,每增设一层增强材料对应增设一层树脂胶膜,得到所述多层纤维预浸料,其中n≥1。

2.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,以一层增强材料和对应增设的一层树脂胶膜为一组,在单层纤维预浸料上每增设一组材料后,进行含浸处理后再增设下一组。

3.根据权利要求2所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述单层纤维预浸料通过上下两层树脂胶膜含浸增强材料后制得。

4.根据权利要求3所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述单层纤维预浸料制备过程的含浸辊温度为80-90℃、辊轮压力为0.1-0.2mpa;每增设一组材料后含浸处理的含浸辊温度为90-100℃、辊轮压力为0.3-0.4mpa。

5.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述增强材料为单向纤维或纤维织物。

6.根据权利要求1所述的多层纤维预浸料的制备方法,其特征在于,所述树脂胶膜为热固性树脂。

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【专利技术属性】
技术研发人员:高志成徐甲明贾艳荣李平亮陈港王浩白星龙
申请(专利权)人:江苏恒神股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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