一种纤维增强树脂基复合材料芯及其制造方法_4

文档序号:8354777阅读:来源:国知局
:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,所述复合材料由树脂材料和纤维增强材料制成,其特征在于:按体积分数计,所述树脂为30-80%,所述纤维增强材料为20-70% ; 所述纤维增强材料包括按体积分数计50-99%的拉伸强度多3500MPa的高强玻璃纤维和按体积分数计1-50%的拉伸强度多4900MPa的高强碳纤维,所述高强玻璃纤维和所述高强碳纤维均匀混合; 所述树脂包括如下质量份计组分:热固性树脂100份、固化剂70-230份、促进剂1-25份、脱模剂1-25份、填料1-10份。
2.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:按体积分数计,所述树脂为30-60%,所述纤维增强材料为40-70%。
3.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述纤维增强材料包括按体积分数计的55-80%的拉伸强度多3500MPa的高强玻璃纤维和按体积分数计20-45%的拉伸强度多4900MPa的高强碳纤维。
4.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述纤维增强材料还包括从玄武岩纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、PBI纤维、陶瓷纤维、聚酰胺纤维、酚醛纤维或PTO纤维中选出的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述高强玻璃纤维和所述高强碳纤维的平行设置,所述高强玻璃纤维和所述高强碳纤维均匀混合。
6.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述树脂材料由如下质量份计的组分组成的:热固性树脂100份、固化剂120-180份、促进剂2-8份、脱模剂2-8份(、填料3-7份。
7.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述热固性树脂为从环氧树脂、丁二烯树脂、聚氨酯、聚酰亚胺、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、不饱和聚酯树脂、硅醚树脂、氨基树脂、呋喃树脂或醇酸树脂中选出的一种或多种。
8.如权利要求7所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述环氧树脂为从双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚环氧树脂、聚丙二醇二缩水甘油醚环氧树脂、I,4-丁二醇二缩水甘油醚环氧树脂、邻苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂、间苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂、4,4'_ 二氨基二苯甲烷环氧树脂、对氨基苯酚环氧树脂、三聚氰胺环氧树脂、芳香族聚醚缩水甘油醚环氧树月旨、芳香族超支化聚酯型环氧树脂、海音环氧树脂、溴化环氧树脂或磷化环氧树脂中选出的一种或多种;所述聚酰亚胺为从双马来酰亚胺树脂、PMR型聚酰亚胺树脂、均苯酐型聚酰亚胺、醚酐型聚酰亚胺、酮酐型聚酰亚胺或氟酐型聚酰亚胺中选出的一种或多种;所述酚醛树脂为从线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂、油溶性酚醛树脂或水溶性酚醛树脂中选出的一种或多种;所述不饱和聚酯树脂为从邻苯型、间苯型、对苯型、双酚A型或乙烯基酯型不饱和聚酯中选出的一种或多种。
9.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述固化剂为从酸酐类、酚醛类、脂肪族多胺类、脂环族多胺类、芳香族多胺类、改性脂肪胺类、有机酸或三氟化硼及其络合物选出的一种或多种。
10.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述固化剂为从邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、苯酮四酸二酐、甲基环己烯四酸二酐、二苯醚四酸二酐、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、己二胺、间苯二甲胺、二乙胺基丙胺、三甲基六亚甲基二胺或二丙烯三胺中选出的一种或多种。
11.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述促进剂为从脂肪胺类、酸酐类、聚醚胺类、苯酚类或咪唑类中选出的一种或多种。
12.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述促进剂为从 DMP-30、EP-184、三乙醇胺、BDMA、CT-152x、DBU、EP-184、399、K-61B、CT-152X、氯化亚锡、三氯化铁、对氯代苯甲酸、促进剂M、环烷酸钴、异辛酸钴、异辛酸锌、N,N-二甲基苯胺、N,N- 二乙基苯胺、磷酸钒、吡啶、叔铵盐、N-2甲基脲或2-乙基-4-甲基咪唑中选出的一种或几种。
13.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述脱模剂为从硬脂酸锌、硬脂酸、二甲基硅油、合成石蜡、甲基硅油或植物油中选出的一种或几种。
14.如权利要求1所述的一种复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料,其特征在于:所述填料为从纳米蒙脱土、娃藻土、纳米碳纤维、碳纳米管、纳米Ti02、纳米娃粉、纳米Si02、BaTi03纳米、A1203、木粉、陶土、纳米硫酸钡或纳米碳酸1?中选出的一种或几种。
15.一种制备如权利要求1所述的复合材料芯用纤维增强树脂基复合材料的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: 1)胶液的配制: 称取适量树脂加入搅拌机,在树脂中加入促进剂、固化剂、脱模机,保持搅拌机搅拌状态,最后加入适量的在温度(110±5摄氏度)的烘箱里烘干约0.5h的填料; 2)开卷纱束: 将纤维增强材料在牵引机的拉力下,经50?250°C干燥预处理1-5分钟,经过导向辊和集束栅板、集纱辊后,送入已加入步骤I)得到的树脂的浸渍胶槽,浸透树脂基体胶液时间不少于0.5min ;其中浸渍胶槽温度为20°C?70°C ; 3)将经步骤2)树脂基体胶液浸润的纤维增强材料通过具有一定界面形状的预成型模具,排出多余的树脂和气泡,进行预成型;预成型模内温度为30°C?130°C ; 4)固化成型: 将经步骤3)预成型的复合材料的树脂胶液在前段固化模具内逐步升温,设定模具前区、中区、后区温度,并进行加热,经粘流态、凝胶态、玻璃态后成型固化,在内脱模剂的作用下,复合材料由牵引装置拉出脱模成型; 前段固化模具第一加热区间温度为110-240°C ;第二加热区间温度为120?230°C ;第三加热区间温度为110?240°C ; 将树脂基复合材料固化成型连续加热,加热区间的温度为170?250°C ; 其中牵引速度不低于0.35m/min ; 5)由收线机进行制品收卷。
16.一种纤维增强树脂基复合材料芯,其特征在于:所述复合材料芯由内部的如权利要求1-13任一权利要求所述的复合材料芯用纤维增强复合材料和外层的绝缘层制成,所述绝缘层为玻璃纤维层,厚度为0.2?2mm。
【专利摘要】本发明提供了一种纤维增强树脂基复合材料芯,该复合材料芯由内部的纤维增强树脂基复合材料芯用纤维增强复合材料和外层的绝缘层制成,绝缘层为玻璃纤维层,厚度为0.2~2mm。该纤维增强树脂基复合材料芯,内部结构更加均一,不易发生分层现象,强度高,韧性高,降低了成本。
【IPC分类】C08K3-36, C08J5-04, B29C70-52, C08L63-00, C08K7-24, C08K7-04, C08K3-24, C08K3-34, C08L75-04, C08K3-26, C08K7-06, B29C70-54, C08K13-04, C08L67-06, C08L61-06
【公开号】CN104672782
【申请号】CN201410858042
【发明人】刘辉, 陈新, 何州文, 兰逢涛, 阳武, 朱镇
【申请人】国家电网公司, 国网智能电网研究院, 国网天津市电力公司, 国网辽宁省电力有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月31日
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