用于rtm工藝的增強(qiáng)材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于RTM工藝的增強(qiáng)材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]樹脂傳遞模塑簡(jiǎn)稱RTM，是一種閉模成型工藝方法，其基本工藝過程為:將液態(tài)熱固性樹脂及固化劑，由計(jì)量設(shè)備分別從儲(chǔ)桶內(nèi)抽出，經(jīng)靜態(tài)混合器混合均勻，注入事先鋪有纖維增強(qiáng)材料的密封模內(nèi)，經(jīng)固化、脫模、后加工成制品。
[0003]RTM (樹脂傳遞模塑)成型具有生產(chǎn)效率高，制品質(zhì)量穩(wěn)定，可采用多維編織制造出具有良好表面質(zhì)量、高精度、低孔隙率的復(fù)雜構(gòu)件，操作環(huán)境好，模具成本低，設(shè)備投資少等特點(diǎn)，是制造中、小型復(fù)合材料制品的理想工藝方法。
[0004]但RTM技術(shù)得到的復(fù)合材料普遍存在以下問題:(1)纖維含量較低(一般約50%) ;(2)大面積、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具型腔內(nèi)，樹脂流動(dòng)不均衡，而這個(gè)動(dòng)態(tài)過程無法觀察，更不能進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制，得到的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；(3)現(xiàn)工藝多采用復(fù)合氈，但其強(qiáng)度不足，采用編織纖維質(zhì)地較硬，與模具表面貼合性差，易出現(xiàn)富樹脂區(qū)域，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量:如開裂、應(yīng)力集中、含膠量不均勻而導(dǎo)致收縮性不一致引起變形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開一種用于RTM工藝的增強(qiáng)材料及其制備方法，克服上述采用RTM工藝成型復(fù)合材料存在的問題。采用本發(fā)明所述方法對(duì)連續(xù)纖維進(jìn)行預(yù)成型，可使連續(xù)纖維很好的貼服在模具表面，一方面減少鋪設(shè)纖維的人工時(shí)間，另一方面保證產(chǎn)品質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體，包括玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維，碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維形成雙軸向瑋編織纖維布。
[0007]所述玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維均為連續(xù)纖維。
[0008]用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體的制備方法，包括以下步驟:
Ca)將碳纖維、凱夫拉纖維混合，制成混合紗層，于經(jīng)向襯入一層混合紗層，于瑋向襯入一層混合紗層，以玻璃纖維做為捆綁紗，形成雙軸向瑋編織纖維布；
(b)將其按照產(chǎn)品要求尺寸進(jìn)行裁剪，放入模具中，表面噴定型膠，進(jìn)行預(yù)壓成型，壓力為 100-200t/m2 ；
(c)清理模具，然后打脫模蠟或抹脫模水，手刷或噴射施工膠衣；
Cd)將步驟(b)所得的編織物裁剪，鋪設(shè)在模具上；
Ce)將半透明的上模合于其上，在鎖模區(qū)域進(jìn)行抽真空使上下模鎖緊；
Cf)夾緊進(jìn)樹脂管，對(duì)整個(gè)體系抽真空，將加入固化劑的樹脂導(dǎo)入體系中；
(g)樹脂凝膠固化后，去掉上模，從模具上取出制品并進(jìn)行后處理。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:采用連續(xù)纖維，因此增強(qiáng)材料預(yù)成型體結(jié)構(gòu)具有整體性，成型時(shí)施加了壓力，提高了質(zhì)密度，有效解決傳統(tǒng)RTM等工藝生產(chǎn)效率低、尺寸穩(wěn)定性差的問題；將碳纖維、凱夫拉纖維變形呈彎曲形狀，提高纖維的拉伸、沖擊、彎曲等性能，尺寸穩(wěn)定性好，復(fù)合材料制造成本低，實(shí)現(xiàn)了多樣化和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0011]本發(fā)明的用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體，包括玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維，碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維形成雙軸向瑋編織纖維布，玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維均為連續(xù)纖維。采用連續(xù)編織纖維比傳統(tǒng)使用的復(fù)合氈強(qiáng)度要好；采用預(yù)成型工藝，纖維與模具表面貼合性好，避免人工鋪設(shè)纖維所造成的大量工時(shí)，縮短模具占用時(shí)間，提高模具利用率。同時(shí)與模具貼合性好，含膠量均勻，制作產(chǎn)品質(zhì)量好。
[0012]上述本實(shí)施例的用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體的制備方法，包括以下步驟: Ca)將碳纖維、凱夫拉纖維混合，制成混合紗層，于經(jīng)向襯入一層混合紗層，于瑋向襯入一層混合紗層，以玻璃纖維做為捆綁紗，形成雙軸向瑋編織纖維布；
(b)將其按照產(chǎn)品要求尺寸進(jìn)行裁剪，放入模具中，表面噴定型膠，進(jìn)行預(yù)壓成型，壓力是 100-200t/m2 ；
(c)清理模具，然后打脫模蠟或抹脫模水，手刷或噴射施工膠衣；
Cd)將步驟(b)所得的編織物裁剪，鋪設(shè)在模具上；
Ce)將半透明的上模合于其上，在鎖模區(qū)域進(jìn)行抽真空使上下模鎖緊；
Cf)夾緊進(jìn)樹脂管，對(duì)整個(gè)體系抽真空，將加入固化劑的樹脂導(dǎo)入體系中；
(g)樹脂凝膠固化后，去掉上模，從模具上取出制品并進(jìn)行后處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體，其特征在于:包括玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維，碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維形成雙軸向瑋編織纖維布。2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體，其特征在于:所述玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維均為連續(xù)纖維。3.用于RTM工藝的增強(qiáng)材料預(yù)成型體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: Ca)將碳纖維、凱夫拉纖維混合，制成混合紗層，于經(jīng)向襯入一層混合紗層，于瑋向襯入一層混合紗層，以玻璃纖維做為捆綁紗，形成雙軸向瑋編織纖維布； (b)將其按照產(chǎn)品要求尺寸進(jìn)行裁剪，放入模具中，表面噴定型膠，進(jìn)行預(yù)壓成型，壓力為 100-200t/m2 ； (c)清理模具，然后打脫模蠟或抹脫模水，手刷或噴射施工膠衣； Cd)將步驟(b)所得的編織物裁剪，鋪設(shè)在模具上； Ce)將半透明的上模合于其上，在鎖模區(qū)域進(jìn)行抽真空使上下模鎖緊； Cf)夾緊進(jìn)樹脂管，對(duì)整個(gè)體系抽真空，將加入固化劑的樹脂導(dǎo)入體系中； (g)樹脂凝膠固化后，去掉上模，從模具上取出制品并進(jìn)行后處理。
【專利摘要】本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于RTM工藝的增強(qiáng)材料及其制備方法。該預(yù)成型體包括玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維，碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維形成雙軸向緯編織纖維布。本發(fā)明的有益效果是：采用連續(xù)纖維，因此增強(qiáng)材料預(yù)成型體結(jié)構(gòu)具有整體性，成型時(shí)施加了壓力，提高了質(zhì)密度，有效解決傳統(tǒng)RTM等工藝生產(chǎn)效率低、尺寸穩(wěn)定性差的問題；將碳纖維、凱夫拉纖維變形呈彎曲形狀，提高纖維的拉伸、沖擊、彎曲等性能，尺寸穩(wěn)定性好，復(fù)合材料制造成本低，實(shí)現(xiàn)了多樣化和復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】B29C70/54, B29C70/48
【公開號(hào)】CN105082574
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510568973
【發(fā)明人】薛海霞, 王紅立, 潘立國, 李寧, 時(shí)宏杰
【申請(qǐng)人】鄭州翎羽新材料有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日