本发明涉及一种新型胶接用预浸料的生产工艺。
背景技术：
：随着时代的发展，碳纤维复合材料越来越广的应用于各种领域，包括航天航空、铁路交通、汽车、休闲体育等领域。因此使用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物得到的预浸料，作为制造碳纤维复合材料的一种中间材料被广泛使用。在制件生产时，夹芯结构的制造一般需要先在夹芯材料表面铺贴一层结构胶膜，然后再在表面铺贴预浸料进行固化。这样在整个夹芯结构制造过程中就需要进行两次裁剪和铺贴操作，影响了操作效率和操作精度。特别是在生产大型制件时，会严重影响工作效率。为了保证预浸料的含浸程度和固化后板材的力学性能，不会直接将结构胶膜与纤维浸润。这也是因为普通中温预浸料用树脂的粘度（65℃）不大，但胶接用的中温结构胶膜由于是直接使用，在保证其粘接性能的前提下，树脂粘度（65℃）普遍较预浸料用树脂都要偏大很多，如果为了满足含浸要求提高生产温度，很容易发生固化，而造成胶膜报废。因此，为了高效和高精度地生产夹芯结构制件，有必要研究一种新型预浸料用来替代现有分开使用的结构胶膜和预浸料。技术实现要素：本发明的目的是提供一种新型胶接用预浸料的生产工艺解决现有技术中存在的后续蜂窝或其他夹芯材料铺贴过程中的操作麻烦，生产效率低的问题，并保证了该产品的大批量生产。本发明的技术解决方案是：一种新型胶接用预浸料的生产工艺，生产预浸料时，将预浸料用胶膜覆盖在碳纤维的一面上成单面胶膜，同时在碳纤维的另一面覆盖一层结构胶膜，并将涂覆两种胶膜后的碳纤维浸成预浸料，具体生产工艺步骤为：a)设计结构胶膜的树脂A和预浸料用胶膜的树脂B，树脂A和树脂B为同一体系内实现共固化的树脂；b)用树脂A涂覆成结构胶膜C作为上胶膜；c)用树脂B涂覆成预浸料用胶膜D作为下胶膜；；d)将步骤b）、c）所得结构胶膜C、预浸料用胶膜D两种胶膜分别在碳纤维的上下两面与碳纤维同时含浸成预浸料。进一步地，步骤d）中，含浸温度为50℃~80℃，在该温度下，树脂A和树脂B粘度相差100Pa.s~500Pa.s。进一步地，树脂A采用环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或多种混合得到的组合物。进一步地，树脂A的粘度要求65℃在100Pa.s~1000Pa.s。进一步地，树脂B采用环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或多种混合得到的组合物。进一步地，树脂B的粘度要求65℃在8~50Pa.s之间。进一步地，步骤c）中涂覆的结构胶膜克重为100~500gsm，优选为110~300gsm，碳纤维采用单向带或双向布，碳纤维的纤维面密度为20~300gsm，预浸料用胶膜克重为所用碳纤维面密度质量百分比的40~80%，优选为42~72%。进一步地，步骤d）中使用一步法时的含浸工艺参数使胶膜B浸润在碳纤维中，而结构胶膜A不含浸或极少含浸在纤维中。该种新型胶接用预浸料的生产工艺，生产预浸料时，将预浸料用树脂涂覆成胶膜与纤维含浸，同时在纤维另一面覆盖一层结构胶膜，便于与其它夹芯材料更好的连接，方便使用，能够实现批量化生产。该种新型胶接用预浸料的生产工艺，结构胶膜用树脂A和预浸料用树脂B必须为同一体系树脂，能够进行共固化。树脂A粘度要尽可能大，65℃在100Pa.s~1000Pa.s；树脂B粘度要尽可能小，65℃在8~50Pa.s之间。该种新型胶接用预浸料的生产工艺，使用一步法时的含浸工艺参数包括温度等应保证预浸料用胶膜浸润在碳纤维中，而结构胶膜应不含浸或极少含浸在纤维中，保证结构胶膜在预浸料中的完整性。含浸温度可以为50℃~80℃，在含浸温度下，树脂A和树脂B粘度应相差100Pa.s~500Pa.s。本发明的有益效果是，该种新型胶接用预浸料的生产工艺，具有如下优点：一、经过本工艺处理，预浸料能够在铺贴过程中直接与夹芯材料粘接，改变了常规的先贴胶膜再铺预浸料的铺层操作，减少了操作时间，提高制件生产效率和生产精度，保证了制件性能。二、预浸料生产过程中，预浸料用树脂浸润了纤维而结构胶膜仅覆盖在预浸料表面，保证了预浸料原有的优异性能。三、整个生产过程操作简单且高效，方便进行大批量生产，提高了后续的生产效率，大大减少了生产成本。附图说明图1是本发明实施例预浸料的结构示意图；图2是实施例中预浸料生产过程示意图。其中，11-结构胶膜层；12-碳纤维；13-预浸料用胶膜；21-结构胶膜；22-碳纤维纱束；23-预浸料用胶膜；24-含浸辊轮组；25-成品预浸料。具体实施方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例实施例的新型预浸料及其生产工艺，关键点在于摒弃了夹芯结构铺层过程中先铺胶膜再铺预浸料的传统方法，创新性地将结构胶膜与预浸料结合，减少了在裁剪和铺层过程中的浪费，使铺贴过程中预浸料可以直接黏贴夹芯材料，提高夹芯制件的模具铺贴效率和性能。特别是大型夹芯结构的生产，能提高一倍的效率。实施例工艺适用于预浸料生产，不需要对预浸机进行改造，保证了预浸料大批量生产所需的设备要求。实施例根据胶接用预浸料结构示意图，如图1，详细说明具体实例。根据设计，生产如图1中预浸料，其中，结构胶膜11是环氧树脂体系的胶膜树脂A，65℃下粘度为200Pa.s。胶膜克重为110gsm。其中，碳纤维12是由碳纤维束展纱形成的单向带，纤维面密度为75gsm。其中，预浸料用胶膜13是环氧树脂体系的预浸料用树脂B。65℃下树脂的粘度为10Pa.s。具体实现过程如下：用树脂A在70℃下涂覆成110gsm结构胶膜21。用树脂B在55℃下涂覆成61gsm预浸料用胶膜23。在含浸机上将结构胶膜21和预浸料用胶膜23同时含浸。结构胶膜21为上胶膜，预浸料用胶膜23为下胶膜。含浸过程中设备含浸辊轮组24的最高温度为60℃，辊轮间隙为0.45mm，保证上胶膜能够覆盖在预浸料表面，不浸润碳纤维，而预浸料用胶膜23能充分浸润纤维22。最后得到成品预浸料25。经检测，结构胶膜11仅与纤维层12轻微接触。将胶接用预浸料直接铺贴在纸蜂窝上后，结构胶膜面朝纸蜂窝，然后进行固化。固化后成品表面没有裂纹，不存在翘曲等缺陷，具体测试结果列在下表1中。另外单独生产相同克重的结构胶膜和相同树脂含量的预浸料，将结构胶膜铺在纸蜂窝上后再铺预浸料进行固化。测试结果也列在下表1中。表1实施例的胶接用预浸料与先铺胶膜再铺预浸料的测试结果工艺表观滚筒剥离强度实施例的胶接用预浸料表面没有裂纹，不存在翘曲65N·m/m先铺胶膜再铺预浸料表面没有裂纹，不存在翘曲64N·m/m从表1中，可以观察到新型胶接用预浸料得到的夹芯材料与先铺胶膜再铺预浸料得到的夹芯材料性能相当。以上所述的具体实例只是为了详细说明本发明，但是在不损害本发明的宗旨和范围的情况下，可以进行各种变更、修改。这些变更和改进都落入要求保护本发明范围内本发明要求保护范围所附权利要求书及其等效物界定。当前第1页1 2 3