本發(fā)明涉及一種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：隨著時代的發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料越來越廣的應(yīng)用于各種領(lǐng)域，包括航天航空、鐵路交通、汽車、休閑體育等領(lǐng)域。因此使用樹脂基體在嚴(yán)格控制的條件下浸漬連續(xù)纖維或織物得到的預(yù)浸料，作為制造碳纖維復(fù)合材料的一種中間材料被廣泛使用。在制件生產(chǎn)時，夾芯結(jié)構(gòu)的制造一般需要先在夾芯材料表面鋪貼一層結(jié)構(gòu)膠膜，然后再在表面鋪貼預(yù)浸料進行固化。這樣在整個夾芯結(jié)構(gòu)制造過程中就需要進行兩次裁剪和鋪貼操作，影響了操作效率和操作精度。特別是在生產(chǎn)大型制件時，會嚴(yán)重影響工作效率。為了保證預(yù)浸料的含浸程度和固化后板材的力學(xué)性能，不會直接將結(jié)構(gòu)膠膜與纖維浸潤。這也是因為普通中溫預(yù)浸料用樹脂的粘度（65℃）不大，但膠接用的中溫結(jié)構(gòu)膠膜由于是直接使用，在保證其粘接性能的前提下，樹脂粘度（65℃）普遍較預(yù)浸料用樹脂都要偏大很多，如果為了滿足含浸要求提高生產(chǎn)溫度，很容易發(fā)生固化，而造成膠膜報廢。因此，為了高效和高精度地生產(chǎn)夾芯結(jié)構(gòu)制件，有必要研究一種新型預(yù)浸料用來替代現(xiàn)有分開使用的結(jié)構(gòu)膠膜和預(yù)浸料。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的后續(xù)蜂窩或其他夾芯材料鋪貼過程中的操作麻煩，生產(chǎn)效率低的問題，并保證了該產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)預(yù)浸料時，將預(yù)浸料用膠膜覆蓋在碳纖維的一面上成單面膠膜，同時在碳纖維的另一面覆蓋一層結(jié)構(gòu)膠膜，并將涂覆兩種膠膜后的碳纖維浸成預(yù)浸料，具體生產(chǎn)工藝步驟為：a)設(shè)計結(jié)構(gòu)膠膜的樹脂A和預(yù)浸料用膠膜的樹脂B，樹脂A和樹脂B為同一體系內(nèi)實現(xiàn)共固化的樹脂；b)用樹脂A涂覆成結(jié)構(gòu)膠膜C作為上膠膜；c)用樹脂B涂覆成預(yù)浸料用膠膜D作為下膠膜；；d)將步驟b）、c）所得結(jié)構(gòu)膠膜C、預(yù)浸料用膠膜D兩種膠膜分別在碳纖維的上下兩面與碳纖維同時含浸成預(yù)浸料。進一步地，步驟d）中，含浸溫度為50℃~80℃，在該溫度下，樹脂A和樹脂B粘度相差100Pa.s~500Pa.s。進一步地，樹脂A采用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種混合得到的組合物。進一步地，樹脂A的粘度要求65℃在100Pa.s~1000Pa.s。進一步地，樹脂B采用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或多種混合得到的組合物。進一步地，樹脂B的粘度要求65℃在8~50Pa.s之間。進一步地，步驟c）中涂覆的結(jié)構(gòu)膠膜克重為100~500gsm，優(yōu)選為110~300gsm，碳纖維采用單向帶或雙向布，碳纖維的纖維面密度為20~300gsm，預(yù)浸料用膠膜克重為所用碳纖維面密度質(zhì)量百分比的40~80%，優(yōu)選為42~72%。進一步地，步驟d）中使用一步法時的含浸工藝參數(shù)使膠膜B浸潤在碳纖維中，而結(jié)構(gòu)膠膜A不含浸或極少含浸在纖維中。該種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)預(yù)浸料時，將預(yù)浸料用樹脂涂覆成膠膜與纖維含浸，同時在纖維另一面覆蓋一層結(jié)構(gòu)膠膜，便于與其它夾芯材料更好的連接，方便使用，能夠?qū)崿F(xiàn)批量化生產(chǎn)。該種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，結(jié)構(gòu)膠膜用樹脂A和預(yù)浸料用樹脂B必須為同一體系樹脂，能夠進行共固化。樹脂A粘度要盡可能大，65℃在100Pa.s~1000Pa.s；樹脂B粘度要盡可能小，65℃在8~50Pa.s之間。該種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，使用一步法時的含浸工藝參數(shù)包括溫度等應(yīng)保證預(yù)浸料用膠膜浸潤在碳纖維中，而結(jié)構(gòu)膠膜應(yīng)不含浸或極少含浸在纖維中，保證結(jié)構(gòu)膠膜在預(yù)浸料中的完整性。含浸溫度可以為50℃~80℃，在含浸溫度下，樹脂A和樹脂B粘度應(yīng)相差100Pa.s~500Pa.s。本發(fā)明的有益效果是，該種新型膠接用預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝，具有如下優(yōu)點：一、經(jīng)過本工藝處理，預(yù)浸料能夠在鋪貼過程中直接與夾芯材料粘接，改變了常規(guī)的先貼膠膜再鋪預(yù)浸料的鋪層操作，減少了操作時間，提高制件生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度，保證了制件性能。二、預(yù)浸料生產(chǎn)過程中，預(yù)浸料用樹脂浸潤了纖維而結(jié)構(gòu)膠膜僅覆蓋在預(yù)浸料表面，保證了預(yù)浸料原有的優(yōu)異性能。三、整個生產(chǎn)過程操作簡單且高效，方便進行大批量生產(chǎn)，提高了后續(xù)的生產(chǎn)效率，大大減少了生產(chǎn)成本。附圖說明圖1是本發(fā)明實施例預(yù)浸料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是實施例中預(yù)浸料生產(chǎn)過程示意圖。其中，11-結(jié)構(gòu)膠膜層；12-碳纖維；13-預(yù)浸料用膠膜；21-結(jié)構(gòu)膠膜；22-碳纖維紗束；23-預(yù)浸料用膠膜；24-含浸輥輪組；25-成品預(yù)浸料。具體實施方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。實施例實施例的新型預(yù)浸料及其生產(chǎn)工藝，關(guān)鍵點在于摒棄了夾芯結(jié)構(gòu)鋪層過程中先鋪膠膜再鋪預(yù)浸料的傳統(tǒng)方法，創(chuàng)新性地將結(jié)構(gòu)膠膜與預(yù)浸料結(jié)合，減少了在裁剪和鋪層過程中的浪費，使鋪貼過程中預(yù)浸料可以直接黏貼夾芯材料，提高夾芯制件的模具鋪貼效率和性能。特別是大型夾芯結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，能提高一倍的效率。實施例工藝適用于預(yù)浸料生產(chǎn)，不需要對預(yù)浸機進行改造，保證了預(yù)浸料大批量生產(chǎn)所需的設(shè)備要求。實施例根據(jù)膠接用預(yù)浸料結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1，詳細(xì)說明具體實例。根據(jù)設(shè)計，生產(chǎn)如圖1中預(yù)浸料，其中，結(jié)構(gòu)膠膜11是環(huán)氧樹脂體系的膠膜樹脂A，65℃下粘度為200Pa.s。膠膜克重為110gsm。其中，碳纖維12是由碳纖維束展紗形成的單向帶，纖維面密度為75gsm。其中，預(yù)浸料用膠膜13是環(huán)氧樹脂體系的預(yù)浸料用樹脂B。65℃下樹脂的粘度為10Pa.s。具體實現(xiàn)過程如下：用樹脂A在70℃下涂覆成110gsm結(jié)構(gòu)膠膜21。用樹脂B在55℃下涂覆成61gsm預(yù)浸料用膠膜23。在含浸機上將結(jié)構(gòu)膠膜21和預(yù)浸料用膠膜23同時含浸。結(jié)構(gòu)膠膜21為上膠膜，預(yù)浸料用膠膜23為下膠膜。含浸過程中設(shè)備含浸輥輪組24的最高溫度為60℃，輥輪間隙為0.45mm，保證上膠膜能夠覆蓋在預(yù)浸料表面，不浸潤碳纖維，而預(yù)浸料用膠膜23能充分浸潤纖維22。最后得到成品預(yù)浸料25。經(jīng)檢測，結(jié)構(gòu)膠膜11僅與纖維層12輕微接觸。將膠接用預(yù)浸料直接鋪貼在紙蜂窩上后，結(jié)構(gòu)膠膜面朝紙蜂窩，然后進行固化。固化后成品表面沒有裂紋，不存在翹曲等缺陷，具體測試結(jié)果列在下表1中。另外單獨生產(chǎn)相同克重的結(jié)構(gòu)膠膜和相同樹脂含量的預(yù)浸料，將結(jié)構(gòu)膠膜鋪在紙蜂窩上后再鋪預(yù)浸料進行固化。測試結(jié)果也列在下表1中。表1實施例的膠接用預(yù)浸料與先鋪膠膜再鋪預(yù)浸料的測試結(jié)果工藝表觀滾筒剝離強度實施例的膠接用預(yù)浸料表面沒有裂紋，不存在翹曲65N·m/m先鋪膠膜再鋪預(yù)浸料表面沒有裂紋，不存在翹曲64N·m/m從表1中，可以觀察到新型膠接用預(yù)浸料得到的夾芯材料與先鋪膠膜再鋪預(yù)浸料得到的夾芯材料性能相當(dāng)。以上所述的具體實例只是為了詳細(xì)說明本發(fā)明，但是在不損害本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下，可以進行各種變更、修改。這些變更和改進都落入要求保護本發(fā)明范圍內(nèi)本發(fā)明要求保護范圍所附權(quán)利要求書及其等效物界定。當(dāng)前第1頁1 2 3