本发明属于复合材料应用技术领域，涉及一种用于汽车复合材料轮毂的快速固化预浸料的制备方法。
背景技术：
随着现代科技的发展，人们对汽车的功能性和安全舒适性的要求越来越高，特别是新能源汽车的发展，对汽车轻量化提出了更高的要求。碳纤维增强树脂基复合材料具有高比强度、比模量、耐疲劳性能、阻尼性能好、吸能性能好，可设计性强等特点。采用复合材料轮毂的汽车不但能减轻自身重量，提升新能源汽车的行驶距离，同时汽车制动距离缩短、加速明显、转向灵活以及降低回旋效应等，提高来汽车动力性能和安全性。
复合材料制件成型主要有热压罐成型、模压成型、树脂转移模塑成型（rtm）等成型工艺。热压罐成型需要专用热压罐，采用单面模具，非贴模面的型面精度较差，而且设备成本高、能耗大、维护成本高，造成产品成本较高。rtm成型采用闭合模具，成型精度高，但复合材料轮毂的形状较为复杂，在使用干纤维进行预制体铺放时，由于纤维本身没有粘性，预制体松散，难以进行精确裁剪和修理。就复合材料轮毂成型而言，模压成型既使用闭合模具以保证成型尺寸精度，采用预浸料铺放还可以保证预制体毛坯的裁剪和修理精度。限于常规环氧树脂较长的固化周期，以及复合材料的制造工艺，复合材料轮毂的制造周期较长，人员、设备、模具的利用率较低，难以满足大批量生产需求。
本发明提出一种可快速固化的适用于复合材料轮毂热压成型的快速固化预浸料。本发明提出的快速固化预浸料可在135℃/10-30min或150℃/5-10min下实现完全固化，而常规中温环氧树脂的固化时间一般为150min左右，可大大降低复合材料轮毂的制造时间，提高制造效率。本发明提出的快速固化预浸料在进行铺放时，粘性适中，可方便的进行铺贴和和剪裁，制成精度较高的预制体毛坯。固化后的复合材料轮毂具有优异的力学性能，其玻璃化转变温度可达到156℃，解决了轮毂在旋转过程中由于产生热量而造成温度升高的问题，完全满足汽车在复杂路面的行驶和通过性能，提升安全性和舒适性。
技术实现要素：
本发明的目的是：
提出一种汽车复合材料轮毂用快速固化预浸料的制备方法，可方便的进行预制体铺贴和剪裁，降低制造工艺复杂性，提高制造精度，保证质量的一致性和稳定性，缩短复合材料轮毂的固化时间，降低能耗，提高模具和设备使用率，大幅提高制造效率，为企业带来明显的经济效益，为社会带来显著的社会效益。
本发明的技术方案是：
一种用于汽车复合材料轮毂的快速固化预浸料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将一定量的快速固化环氧树脂基体放入温度设置为50-70℃烘箱中，保温10-60min后，取出；
（2）将步骤（1）所得的快速固化环氧树脂，放入涂膜机上，涂膜辊的温度设置为60-90℃，调整辊之间的间隙，以调整胶膜面密度，采用热熔法制备出树脂胶膜；
（3）向步骤（2）所得的胶膜转移到预浸机上，在压辊温度为90-110℃的条件下，采用热熔法使胶膜与碳纤维进行复合，降温后进行切边、覆pe膜后收卷备用。
本发明具有的优点和有益效果：
本发明以快速固化环氧树脂为基体，以高性能碳纤维为增强体，提出一种适合复合材料轮毂模压成型的预浸料的制备方法。采用闭合模具，能保证轮毂在成型过程中的尺寸精度，预浸料的粘性适中，可方便的进行变曲率、变尺寸铺贴，提高预制体毛坯的尺寸精度，简化制造工艺。预制体铺贴完成并合模完成后，转移到热压机上进行固化时，可在较短的时间内完成快速固化，实现复合材料轮毂的快速成型制造，大幅提高复合材料轮毂的制造效率，创造较高的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的设计和制备技术做进一步详细说明，但本发明技术方案并不局限于以下所列举具体实施方式。
实施例1
将3kg快速固化环氧树脂放入温度设置为60℃的烘箱中，保持30min后取出，转移到辊的温度设置为70℃的胶膜机上，调整涂胶辊和计量辊的间隙，采用热熔法制备出面密度为45g/m2的树脂胶膜，将胶膜通过冷却板，降低胶膜温度并收卷。将树脂胶膜转移到预浸机，采用双面复合的方式，上下两层胶膜与中间的日本东丽t700s碳纤维（12k）单向丝束在热压条件下进行复合，碳纤维面密度调节为100g/m2，制备出单向预浸料。调节压辊间隙及各对辊的温度，保证复合后形成的预浸料无贫胶、起泡、纤维扭曲、杂质等现象。将复合后的预浸料通过冷却板降低温度，并在表面覆盖pe膜厚进行收卷，备用的预浸料封装后放入冷库备用。
实施例2：
将3kg快速固化环氧树脂放入温度设置为60℃的烘箱中，保持30min后取出，转移到辊的温度设置为70℃的胶膜机上，调整涂胶辊和计量辊的间隙，采用热熔法制备出面密度为80g/m2的树脂胶膜，将胶膜通过冷却板，降低胶膜温度并收卷。将树脂胶膜转移到预浸机，采用双面复合的方式，上下两层胶膜与中间的日本东丽t800碳纤维（12k）在热压条件下进行复合，碳纤维面密度调节为200g/m2，制备出单向预浸料。调节压辊间隙及各对辊的温度，保证复合后形成的预浸料无贫胶、起泡、纤维扭曲、杂质等现象。将复合后的预浸料通过冷却板降低温度，并在表面覆盖pe膜厚进行收卷，备用的预浸料封装后放入冷库备用。
实施例3：
将3kg快速固化环氧树脂放入温度设置为60℃的烘箱中，保持30min后取出，转移到辊的温度设置为70℃的胶膜机上，调整涂胶辊和计量辊的间隙，采用热熔法制备出面密度为100g/m2的树脂胶膜，将胶膜通过冷却板，降低胶膜温度并收卷。将树脂胶膜转移到预浸机，采用双面复合的方式，上下两层胶膜与中间的日本东丽t700s碳纤维（12k）平纹织物（面密度193g/m2）在热压条件下进行复合，制备出碳纤维织物预浸料。调节压辊间隙及各对辊的温度，保证复合后形成的预浸料无贫胶、起泡、纤维扭曲、杂质等现象。将复合后的预浸料通过冷却板降低温度，并在表面覆盖pe膜厚进行收卷，备用的预浸料封装后放入冷库备用。
实施例4：
将3kg快速固化环氧树脂放入温度设置为60℃的烘箱中，保持30min后取出，转移到辊的温度设置为70℃的胶膜机上，调整涂胶辊和计量辊的间隙，采用热熔法制备出面密度为200g/m2的树脂胶膜，将胶膜通过冷却板，降低胶膜温度并收卷。将树脂胶膜转移到预浸机，采用双面复合的方式，上下两层胶膜与中间的日本东丽t700碳纤维（12k）2×2斜纹织物（面密度370g/m2）在热压条件下进行复合，制备出碳纤维织物预浸料。调节压辊间隙及各对辊的温度，保证复合后形成的预浸料无贫胶、起泡、纤维扭曲、杂质等现象。将复合后的预浸料通过冷却板降低温度，并在表面覆盖pe膜厚进行收卷，备用的预浸料封装后放入冷库备用。