一种预浸料及其制备方法与流程

本发明涉及材料领域，更具体地，涉及一种预浸料及其制备方法。

背景技术：

在预浸料制备过程中，在较低成形的压力下，固化过程中通常会因层间导气不畅而引起孔隙率过高的问题。目前，常用的方法是通过控制压力，使树脂胶膜浸入部分干纤维层，通过未浸入部分实现导气功能，但是在该方法中，压力的调节与树脂状态相关，对树脂的状态和设备的精度要求高、工艺难于控制且制备的预浸料的孔隙率较高，很难得到浸润一致性的产品。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种预浸料的制备方法，该方法通过控制涂膜钢辊上凸起的微条带的宽度和高度以及树脂粘度，并且使用图案化涂膜钢辊的方法来实现导气，制备微区域范围内面密度规律变化的胶膜，此外，旋涂工艺的使用进一步提高了胶膜的均匀性；之后，可以通过控制胶膜的粘度，在含浸时通过凸起的微条带进一步实现导气，使得该胶膜可以在低成形压力下完成高导气的预浸料的制备，使得制备成的预浸料孔隙率低。

本发明提供了一种制备预浸料的方法，包括以下步骤：

制备涂膜钢辊；对树脂进行加热，将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及将胶膜与纤维织物或纱线进行含浸，得到预浸料。

在上述方法中，涂膜钢辊由薄膜和钢辊制成。

在上述方法中，薄膜包括聚乙烯薄膜和聚酰亚胺薄膜的一种或两种。

在上述方法中，涂膜钢辊具有凸起的微条带。

在上述方法中，凸起的微条带的宽度为1～100微米。

在上述方法中，凸起的微条带的高度为1～50微米。

在上述方法中，对树脂进行加热，控制树脂的粘度在8000～20000厘泊之间。

在上述方法中，将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上之后，图案化涂膜钢辊。

在上述方法中，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上。

在上述方法中，将胶膜与纤维织物或纱线进行含浸时，控制胶膜的粘度在4000～10000厘泊之间。

在上述方法中，树脂包括双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂和环氧树脂的一种或多种。

在上述方法中，纤维织物包括玄武岩纤维、芳纶布、石英布、玻纤布的一种或多种。

本发明还提供了一种根据上述方法制备的预浸料。

通过本发明的方法制备的预浸料，实现了预浸料在低压成形时的高导气，使得制备的预浸料的孔隙率降低，提高了制备的预浸料的质量；并且方法简单易行，在提高效率的同时大大降低了制造成本。

附图说明

图1是制备的胶膜的示意图(1-钢辊；2-凸起的微条带；3-胶膜；4-微凹槽)。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

本发明通过将聚乙烯薄膜和/或聚酰亚胺薄膜涂覆在钢辊上制成涂膜钢辊，该涂膜钢辊具有凸起的微条带，其中，该凸起的微条带的宽度为1～100微米，高度为1～50微米；

之后，对树脂进行加热，控制树脂的粘度在8000～20000厘泊之间(包括端点值)，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；其中，树脂可选用双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂和环氧树脂的一种或多种；以及

将胶膜与纤维织物或纱线进行含浸，控制胶膜的粘度在4000～10000厘泊之间(包括端点值)，制成预浸料；其中，纤维织物选用玄武岩纤维、芳纶布、石英布、玻纤布的一种或多种。

实施例1

将聚乙烯薄膜涂覆在钢辊上制成具有凸起的微条带的涂膜钢辊，该凸起的微调带具有50微米的宽度和50微米的高度；

之后，对双马来酰亚胺树脂进行加热，直至双马来酰亚胺树脂的粘度为10000厘泊，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及

将胶膜与纱线进行含浸，控制胶膜的粘度为8000厘泊，制成预浸料；该预浸料的孔隙率的测定结果见下表1。

实施例2

将聚乙烯薄膜涂覆在钢辊上制成具有凸起的微条带的涂膜钢辊，该凸起的微调带具有20微米的宽度和30微米的高度；

之后，对双马来酰亚胺树脂进行加热，直至双马来酰亚胺树脂的粘度为8000厘泊，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及

将胶膜与玻纤布进行含浸，控制胶膜的粘度为6000厘泊，制成预浸料；该预浸料的孔隙率的测定结果见下表1。

实施例3

将聚乙烯薄膜涂覆在钢辊上制成具有凸起的微条带的涂膜钢辊，该凸起的微调带具有70微米的宽度和20微米的高度；

之后，对双马来酰亚胺树脂进行加热，直至双马来酰亚胺树脂的粘度为12000厘泊，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及

将胶膜与纱线进行含浸，控制胶膜的粘度为4000厘泊，制成预浸料；该预浸料的孔隙率的测定结果见下表1。

实施例4

将聚乙烯薄膜涂覆在钢辊上制成具有凸起的微条带的涂膜钢辊，该凸起的微调带具有1微米的宽度和1微米的高度；

之后，对双马来酰亚胺树脂进行加热，直至双马来酰亚胺树脂的粘度为16000厘泊，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及

将胶膜与芳纶布进行含浸，控制胶膜的粘度为10000厘泊，制成预浸料；该预浸料的孔隙率的测定结果见下表1。

实施例5

将聚乙烯薄膜涂覆在钢辊上制成具有凸起的微条带的涂膜钢辊，该凸起的微调带具有100微米的宽度和50微米的高度；

之后，对环氧树脂进行加热，直至环氧树脂的粘度为20000厘泊，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及

将胶膜与玄武岩纤维进行含浸，控制胶膜的粘度为8000厘泊，制成预浸料；该预浸料的孔隙率的测定结果见下表1。

实施例6

将聚乙烯薄膜涂覆在钢辊上制成具有凸起的微条带的涂膜钢辊，该凸起的微调带具有50微米的宽度和40微米的高度；

之后，对氰酸酯树脂进行加热，直至氰酸酯树脂的粘度为15000厘泊，采用旋涂工艺将加热后的树脂涂覆在涂膜钢辊上，制成胶膜；以及

将胶膜与石英布进行含浸，控制胶膜的粘度为5000厘泊，制成预浸料；该预浸料的孔隙率的测定结果见下表1。

采用相关标准测定了实施例1至6中预浸料的孔隙率，测量结果如下表1所示：

表1

从表1中可以看出，本发明通过控制涂膜钢辊上凸起的微条带的宽度和高度以及树脂的粘度，并且使用图案化涂膜钢辊的方法实现导气，制成微区域范围内面密度规律变化的胶膜，并且具有一定粘度的胶膜与纤维织物或纱线含浸时可以通过凸起的微条带进一步实现导气，而且通过本发明的方法制备的预浸料具有小于1.1％的孔隙率。

此外，在本发明中，仅通过设备和简单工艺组合的方式就可以实现最终产品所需的性能，大大降低了成产成本，提高了预浸料的生产效率，有利于预浸料的大批生产。

本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。