一种竹篾编织高韧性预浸料及其制备方法与流程

文档序号:15468568发布日期:2018-09-18 19:47阅读:707来源:国知局

本发明涉及材料制备领域,具体涉及一种竹篾编织高韧性预浸料及其制备方法。



背景技术:

竹篾是竹材人造板常用的加工单元之一,具有柔韧性好、强度高等特点,可以交叉编织成网状的片材,常用于制作竹篾胶合板。由于竹篾渗透性较差,常用的脲醛树脂胶黏剂无法进入到竹篾内部,一般附着在竹篾表面,在制作竹材胶合板时,常出现漏胶,板材表面凹槽等缺陷,造成了板材质量较差的现象。

预浸料是制造高性能复合材料的中间材料,具有表面平整、树脂含量稳定、厚度尺寸偏差小等优点。



技术实现要素:

针对竹篾材料变异性大、浸胶缺陷明显,大部分用于制造附加值低的低端人造板产品。为了实现竹材在高端复合材料领域的应用,结合熔融浸渍法,本发明提供了一种竹篾编织高韧性预浸料及其制备方法,利用竹篾编织片材制备性能均一、树脂含量可控预浸料,该预浸料不仅可以发挥质量稳定的特征,也可以体现出竹篾拉伸性能好、韧性好,且作为表面材料耐磨性好的优良特征。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种竹篾编织高韧性预浸料,该预浸料以竹篾编织片材为增强材料,以复配的环氧树脂胶膜为基体;

所述竹篾编织片材由若干竹篾经纵横交叉编织——纵横纵横纵;纵向加强编织——纵纵纵横纵纵纵横纵纵纵;横向加强编织——纵横横横纵横横横纵或纵向窄条加强编织所得;

所述竹篾的规格尺寸为:长度(1000mm、1500mm、2000mm)、宽度(10mm、15mm、20mm、30mm)、厚度(1mm、1.25mm、1.5mm);

所述复配环氧树脂由液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44)按质量比4:3:3、5:3:2、5:2:3或4:4:2混合所得。

上述一种竹篾编织高韧性预浸料通过以下步骤制备所得:

S1、树脂胶膜的制备:

按配比称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)和酚醛环氧树脂,混合后,加热至90-110℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至60-90℃,依次加入固化剂、促进剂,高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.05-0.15MPa吸附处理,冷却成膜,收卷;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按尺寸定厚剖篾后,进行竹篾编织,得竹篾编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备:

将所得的竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,然后通过真空吸附装置去除胶膜气泡,冷却,储存。

优选地,具体包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比4:3:3的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至95℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至70℃,依次加入双氰胺、二甲基脲咪唑,高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长1500mm、宽20mm、厚1mm的规格尺寸进行定厚剖篾后,采用纵横交叉——纵横纵横纵的编织方式进行竹篾编织得长1500mm、宽200mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料制备:

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为30%左右,运送经过至热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为80℃,加压为0.2MPa,进料速度为2m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附处理,去除胶膜气泡,冷却,储存。

优选地,具体包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备

按质量比为5:3:2的比例称取液态环氧树脂、固态环氧树脂、酚醛环氧树脂,混合后,加热至110℃熔融1.5h,高速均匀搅拌,冷却至80℃,依次加入双氰胺、二甲基脲咪唑,高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理,冷却成膜,收卷,得厚度为1mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长2000mm、宽30mm、厚1.25mm的规格尺寸进行

定厚剖篾后,采用纵横交叉——纵横纵横纵的编织方式进行竹篾编织,得编长2000mm、宽300mm的织片材;

S3、竹篾预浸料的制备:

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为35%,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为90℃,加压为0.3MPa,进料速度为1m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附处理,去除胶膜气泡,冷却,储存。

优选地,具体包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比5:2:3的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至100℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至75℃,依次加入双氰胺、二甲基脲咪唑,高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长1500mm、宽20mm、厚1mm的规格尺寸进行定厚剖篾后,采用纵向加强编织——纵纵纵横纵纵纵横纵纵纵的竹篾编织方式进行编制,得长1500mm、宽300mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为30%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为75℃,加压为0.1MPa,进料速度为1m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附,去除胶膜气泡,冷却,储存。

优选地,具体包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比4:4:2的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至110℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至90℃,依次加入双氰胺、二甲基脲咪唑,高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理后,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长2000、宽20、厚1mm的规格尺寸定厚剖篾、采用横向加强编织——纵横横横纵横横横纵的编织方式进行竹篾编织,得长2000、宽400mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备:

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为35%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为90℃,加压为0.1MPa,进料速度为4m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附处理,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存。

优选地,具体包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比4:3:3的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至105℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至80℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二甲基脲咪唑),高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa真空吸附后,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长1500、宽10、厚1mm的规格尺寸定厚剖篾,然后采用窄条纵向加强编织——纵纵纵横纵纵纵横纵纵纵的竹篾编织方式进行编织,得长1500mm、宽200mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为30%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为80℃,加压为0.2MPa,进料速度为2m/min,然后运送经过真空吸附装置,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存

本发明具有以下有益效果:

1)利用竹篾材料韧性好、拉伸强度高的特点,采用尺寸规格一致的竹篾作为预浸料的增强材料;

2)通过将复配的热固性环氧树脂胶膜与竹篾编织片材复合,实现竹篾编织预浸料的制备,通过调整环氧树脂中各树脂含量,调节复配环氧树脂的韧性、粘性和硬度,以便制备出高韧性预浸料,展现出竹篾韧性好和耐磨性好的特点。

3)制备所得的竹篾编织高韧性预浸料,具有树脂含量可控、质量稳定、表面平整等优点。

4)为竹篾复合材料的可控化设计提供原材料,为竹篾高附加值和高端产品应用提供新的发展方向。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种竹篾编织高韧性预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比4:3:3的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至95℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至70℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二甲基脲咪唑),高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长1500mm、宽20mm、厚1mm的规格尺寸进行定厚剖篾后,采用纵横交叉——纵横纵横纵的编织方式进行竹篾编织得长1500mm、宽200mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料制备:

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为30%左右,运送经过至热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为80℃,加压为0.2MPa,进料速度为2m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附处理,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存。

竹篾预浸料性能:面密度1000g/m2,树脂含量(28%)、粘度(合格)、树脂流动度(11%)。

竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.5g/cm3,板材弯曲性能>160MPa:板材抗冲击性能>80J。

实施例2

一种竹篾编织高韧性预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备

按质量比为5:3:2的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至110℃熔融1.5h,高速均匀搅拌,冷却至80℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二甲基脲咪唑),高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理,冷却成膜,收卷,得厚度为1mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长2000mm、宽30mm、厚1.25mm的规格尺寸进行

定厚剖篾后,采用纵横交叉——纵横纵横纵的编织方式进行竹篾编织,得编长2000mm、宽300mm的织片材;

S3、竹篾预浸料的制备:

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为35%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为90℃,加压为0.3MPa,进料速度为1m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附处理,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存。

竹篾预浸料性能:面密度900g/m2,树脂含量(35%)、粘度(合格)、树脂流动度(13%)。

竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.45g/cm3,板材弯曲性能>150MPa:板材抗冲击性能>75J。

实施例3

一种竹篾编织高韧性预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比5:2:3的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至100℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至75℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二甲基脲咪唑),高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长1500mm、宽20mm、厚1mm的规格尺寸进行定厚剖篾后,采用纵向加强编织——纵纵纵横纵纵纵横纵纵纵的竹篾编织方式进行编制,得长1500mm、宽300mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为30%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为75℃,加压为0.1MPa,进料速度为1m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存。

竹篾预浸料性能:面密度1000g/m2,树脂含量(30%)、粘度(合格)、树脂流动度(12%)。

竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.49g/cm3,板材弯曲性能>175MPa:板材抗冲击性能>80J。

实施例4

一种竹篾编织高韧性预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比4:4:2的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至110℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至90℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二甲基脲咪唑),高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa吸附处理后,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长2000、宽20、厚1mm的规格尺寸定厚剖篾、采用横向加强编织——纵横横横纵横横横纵的编织方式进行竹篾编织,得长2000、宽400mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备:

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为35%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为90℃,加压为0.1MPa,进料速度为4m/min;然后运送至真空吸附装置进行真空吸附处理,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存。

竹篾预浸料性能:面密度920g/m2,树脂含量(35%)、粘度(合格)、树脂流动度(13%)。

竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.47g/cm3,板材弯曲性能>100MPa:板材抗冲击性能>65J。

实施例5

一种竹篾编织高韧性预浸料的制备方法,包括如下步骤:

S1、树脂胶膜的制备:

按质量比4:3:3的比例称取液态环氧树脂(E51)、固态环氧树脂(E20)、酚醛环氧树脂(F44),混合后,加热至105℃熔融2h,高速均匀搅拌,冷却至80℃,依次加入固化剂(双氰胺)、促进剂(二甲基脲咪唑),高速搅拌至混料均匀,涂到离型纸上,经真空吸附装置0.1MPa真空吸附后,冷却成膜,收卷,得厚度为0.5mm的树脂胶膜;

S2、竹编编织片材的制备:

将竹材按长1500、宽10、厚1mm的规格尺寸定厚剖篾,然后采用窄条纵向加强编织——纵纵纵横纵纵纵横纵纵纵的竹篾编织方式进行编织,得长1500mm、宽200mm的编织片材;

S3、竹篾预浸料的制备

将竹篾编织片材放置在传送带上,表面复合树脂胶膜,设定树脂胶膜含量为30%左右,运送经过热熔浸渍机进行加温加压浸渍,加热温度为80℃,加压为0.2MPa,进料速度为2m/min,然后运送经过真空吸附装置,去除胶膜气泡,增加胶膜在竹篾浸渍程度,冷却,储存。

竹篾预浸料性能:面密度1000g/m2,树脂含量(30%)、粘度(合格)、树脂流动度(10%)。

竹篾预浸料三层复合材料性能:板材密度:0.52g/cm3,板材弯曲性能>180MPa:板材抗冲击性能>95J。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1