環氧樹脂復合材料(四)預浸料1

   四、預浸料的制備
   高性能環氧復合材料主要采用單向預浸料,即纖維主要是經向排列,緯向纖維只有0~10%,也可用織物預浸料。據環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,預浸料在國外有商品供應,通常在-18℃下存放。
   1、基本要求
   預浸料的質量直接關系到復合材料構件的質量,因此對其質量有嚴格要求。
   (1)預浸料的性能必須符合成型工藝的要求,如預聚程度、凝膠時間、鋪覆性、固化性能等。
   (2)存放過程中樹脂的流出量、黏性、可修復性等應滿足工藝操作要求。
   (3)樹脂含量偏差為±2%,揮發物含量<2%。
   2、制備方法
   環氧單向預浸料的制備方法主要分為間歇法(輥筒纏繞排鋪法)和連續法(陣列式連續排鋪法)兩類。又可分為濕法(溶液浸漬法)和干法(膠膜法)兩種。輥筒纏繞排鋪法采用濕法工藝;陣列式連續排鋪法逐漸由濕法向干法發展。
   輥筒纏繞排鋪法比較簡單。纖維從紗團引出,通過膠槽浸膠,經過擠膠輥擠去多余膠液,在一定的張力下由送紗器把浸膠纖維依次整齊地排列在貼有隔離薄膜的輥筒上,后沿輥筒母線切斷展開,即成單向纖維預浸料。據環氧樹脂行業協會(www.epoxy-e.cn)專家介紹,此法設備較簡單,操作方便,但預浸料長度有限制(為輥筒周長),生產效率低,適用于小批量生產及試驗室研制用。
   濕法陣列式連續排鋪法的工藝流程有專門示意圖。一定數量的纖維從紗架引出,經過整經平行整齊排鋪后,同時連續進入膠槽浸膠,再經擠膠、烘干、墊鋪隔離紙(或膜)和壓實后,即可收卷。應嚴格控制環境溫度、膠液粘度、輥間縫隙及纖維前進速度、烘干溫度及時間,以保證預浸料的質量。一定數量的纖維從紗架引出,經整經平行整齊排鋪后,夾于干膠膜之間,通過熱輥擠壓使纖維浸嵌于樹脂膜中,加鋪隔離紙(有時原膠膜附有隔離紙)壓實,即可收卷。此法可生產含膠量低的預浸料。產品中樹脂分布均勻,孔隙率低,制品質量好。含膠量與膠膜厚度、壓輥間隙和溫度有關。此法對樹脂體系的工藝要求較高。應有優良的成膜性,膠膜應有適度的柔性和黏性、較長的儲存壽命。