水甘油醚，氧杂环丁 烷与E-51按1:2:7的质量比混合均匀。在温度为5°C的条件下，向混合均匀的环氧树脂中 加入质量分数为5 %的PI，将其混合均匀，静置lOmin除去液体中的气泡。将碳纤维编织布 用烘箱在60°C条件下干燥0.5h，将干燥后的碳纤维编织布铺层（10层）并放在温度为15°C 的成型模具中，将液体倒入并浸润碳纤维布，继续在15°C条件下恒温lOmin，使树脂浸润碳 纤维布；将模具的温度升高至30°C，放入成型设备中固化成型，5min后取出碳纤维复合材 料层压板。
[0036] 实施例2:
[0037] 向分子量为400的聚乙二醇中加入质量分数比为10%的三芳基六氟磷酸硫鑰盐 并混合均勾，取20g混合均勾的样品加入50ml的烧杯中，一边搅拌一边用萊灯以100mw/cm2 的光强照射20min，得到均匀液体（命名为PI)，将其倒入瓶中待用。将氧杂环丁烷与E51 按2:8的质量比混合均匀，在温度为-10°C的条件下，向混合均匀的环氧树脂中加入质量分 数为5%的PI，将其混合均匀后静置除去体系中的气泡。将碳纤维编织布用烘箱在60°C条 件下干燥〇.5h，将干燥后的碳纤维编织布铺层（20层）并放在温度为-10°C的成型模具中， 将静置后的液体倒入并浸润碳纤维布，继续在_l〇°C条件下恒温30min，使树脂充分浸润碳 纤维布，然后将模具温度升高至15°C，放入成型设备中固化成型，5min后取出碳纤维复合 材料层压板。
[0038] 实施例3 :
[0039] 向分子量为400的聚乙二醇中加入质量分数比为40%的二芳基六氟磷酸碘鑰盐 并混合均勾，取20g混合均勾的样品加入50ml的烧杯中，一边搅拌一边用萊灯以100mw/cm2 的光强照射20min，得到均匀液体（命名为PI)，将其倒入瓶中待用。将环氧单体与E51按 3:7的质量比混合均匀，在温度为50°C的条件下，向混合均匀的环氧树脂中加入质量分数 为3%的PI，将其混合均匀后静置除去体系中的气泡。将碳纤维编织布用烘箱在60°C条件 下干燥0.5h，将干燥后的碳纤维编织布铺层（20层）并放在温度为10°C的成型模具中，将 静置后的液体倒入并浸润碳纤维布，继续在15°C条件下恒温lOmin，使树脂浸润碳纤维布， 然后将模具温度升高至50°C，放入成型设备中固化成型，4min后取出碳纤维复合材料层压 板。
[0040] 实施例4:
[0041] 向分子量为400的聚氧丙三醇中加入质量分数比为40%的二芳基六氟磷酸碘鑰 盐并混合均勾，取20g混合均勾的样品加入50ml的烧杯中，一边搅拌一边用萊灯以lOOmw/ cm2的光强照射20min，得到均匀液体（命名为PI)，将其倒入瓶中待用。将氧杂环丁烷，环 氧单体与F-44按1:2:7的质量比混合均匀，在温度为10°C的条件下，向混合均匀的环氧树 脂中加入质量分数为5%的PI，将其混合均匀后静置除去体系中的气泡。将碳纤维编织布 用烘箱在60°C条件下干燥0. 5h，将干燥后的碳纤维编织布铺层（20层）并放在温度为10°C 的成型模具中，将静置后的液体倒入并浸润碳纤维布，继续在15°C条件下恒温lOmin，使树 脂浸润碳纤维布，放入成型设备中，将模具的温度升高至120°C固化成型，120min后取出碳 纤维复合材料层压板。
[0042] 实施例5 :
[0043] 向分子量为400的聚氧丙三醇中加入质量分数比为40%的二芳基六氟锑酸碘鑰 盐并混合均勾，取20g混合均勾的样品加入50ml的烧杯中，一边搅拌一边用萊灯以lOOmw/ cm2的光强照射20min，得到均匀液体（命名为PI)，将其倒入瓶中待用。将氧杂环丁烷，环 氧单体与E-52D按1:2:7的质量比混合均勾，在温度为0°C的条件下，向混合均匀的环氧树 脂中加入质量分数为10%的PI，将其混合均匀后静置除去体系中的气泡。将无碱玻璃纤维 编织布用烘箱在60°C条件下干燥0.5h，将干燥后的碳纤维编织布铺层（20层）并放在温度 为〇°C的成型模具中，将静置后的液体倒入并浸润无碱玻璃纤维布，继续在0°C条件下恒温 20min，使树脂浸润玻璃纤维布，然后将模具的温度升高至50°C，放入成型设备中固化成型， 3min后取出玻璃纤维复合材料层压板。
[0044] 实施例6 :
[0045] 向分子量为400的聚醚多元醇（DL400)中加入质量分数比为30%的三芳基六氟 锑酸硫鑰盐并混合均匀，取20g混合均匀的样品加入50ml的烧杯中，一边搅拌一边用汞灯 以lOOmw/cm2的光强照射20min，得到均匀液体（命名为PI)，将其倒入瓶中待用。将氧杂 环丁烷，环氧单体与E-44按2:1:7的质量比混合均匀，在温度为0°C的条件下，向混合均匀 的环氧树脂中加入质量分数为5%的PI，将其混合均匀后静置除去体系中的气泡。将无碱 玻璃纤维编织布用烘箱在60°C条件下干燥0. 5h，将干燥后的玻璃纤维编织布铺层（20层） 并放在温度为〇°C的成型模具中，将液体倒入并浸润无碱玻璃纤维布，继续在0°C条件下恒 温20min，使树脂浸润碳纤维布，给模具施加50MPa的压力，然后将模具的温度升高至50°C 固化成型，3min后取出玻璃纤维复合材料层压板。
[0046]表 1
[0048] 注：例子中所指的质量分数均为占两者混合物的比例。
【主权项】
1. 一种时空分离的光固化纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： (1) 将低聚物和阳离子光引发剂按一定比例混合均匀，在紫外光照射下搅拌，使阳离子 光引发剂光解，得到均匀液体A;液体A中阳离子光引发剂的质量分数为0. 1% -80% ; (2) 在-10°C_30°C温度条件下，将液体A与树脂按一定比例混合均匀，得到均匀液体 B;液体B中液体A的质量分数为0. 1 % -50% ; (3) 在-5°C_30°C条件下，用液体B将纤维增强材料充分浸润，制成预浸布，将预浸布铺 层在成型模具； (4) 调控成型模具的温度多15°C，将成型模具置于成型设备进行固化成型。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中的低聚物包括聚醚多元醇 类，聚二醇醚类，聚乙二醇或聚氧丙三醇。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤⑴中所述的阳离子光引发剂包 括鹏鐵盐，硫鐵盐和铁芳经中的一种或几种。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤⑵中的树脂包括环氧树脂，乙 烯基醚和氧杂环化合物中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，环氧树脂为双酚A环氧树脂，或双酚 F环氧树脂，或酚醛环氧树脂，或二环氧化聚烯烃化合物，或萘系环氧树脂，或脂肪族环氧树 月旨，或脂环族环氧树脂。6. 应用权利要求1-5任意一项所述的制备方法所制备的复合材料。7. 根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法所制备的复合材料的应用。
【专利摘要】时空分离的阳离子光固化复合材料、其制备方法及应用属于紫外光固化快速成型方法领域。方法步骤：将低聚物和阳离子光引发剂按一定比例混合均匀，在紫外光照射下搅拌，使阳离子光引发剂光解，得到均匀液体A；在-10℃-30℃温度条件下，将液体A与树脂按一定比例混合均匀，得到均匀液体B；在-5℃-30℃条件下，用液体B将纤维增强材料充分浸润，制成预浸布，将预浸布铺层在成型模具；调控成型模具的温度≥15℃，将成型模具置于成型设备进行固化成型。本发明光照过程与成型过程完全分开，成型过程中对模具和增强材料是否透光没有要求；同时因为光照过程与成型过程的时空分离，不用担心光引发剂意外光解，降低了对生产环境和生产技术的要求，进一步降低成本。
【IPC分类】B29C70/30, C08K7/06, C08K7/14, C08L63/00
【公开号】CN105419234
【申请号】CN201510921363
【发明人】朱晓群, 杨龙, 杨金梁, 聂俊
【申请人】北京化工大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月12日