[发明专利]一种采用涂胶技术制备溶液法酚醛预浸料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种酚醛预浸料的制备方法，特别是涉及一种采用涂胶技术制备溶液法预浸料的方法，属于复合材料制备技术领域。

背景技术

预浸料是以纤维或织物作为增强材料通过浸渍树脂基体而制成的一种复合材料中间材料，其制备方法根据所用树脂的状态可分为溶液法和热熔法两种。溶液法是织物经过浸渍含有溶剂的树脂溶液后，通过加热处理将其中的溶剂挥发掉并使树脂具有一定固化程度的一种工艺，其优点是设备简单、成本低、适应性好，缺点是预浸料中树脂含量、挥发份含量等物理性能难以控制，工艺操作性不高，对环境也可能造成污染。热熔法工艺可以有效解决上述溶液法中的缺点，具体分为两步完成即先将无溶剂的纯树脂熔融制成胶膜，然后再将胶膜与纤维或织物在一定温度和压力下进行复合制得预浸料，其主要缺点是设备投入成本较高，一般为溶液法的数倍甚至10倍左右。

近年来，随着航空、高铁等民用高端交通运输行业的快速发展，对内饰结构件所使用的酚醛树脂预浸料有着巨大的需求，这主要得益于酚醛材料的高阻燃性和低烟低毒型能。目前，在用的绝大多数内饰用酚醛预浸料产品均采用性价比相对较高的氢氧化钡催化酚醛树脂(钡酚醛)。由于此类型树脂在合成后为溶液形式，其不能在无溶剂状态下与其它增韧、阻燃类功能添加剂进行有效均匀共混，并且树脂自身的高温黏度较低导致无法采用热熔法制备，因此，所公开的报道、专利以及相关产品的制备工艺基本全部为溶液法。这一方面导致了对树脂改性添加剂的选材局限性，例如，未经表面修饰的APP(多聚磷酸铵)等无机添加剂与酒精类溶剂的相溶性较差，无法一起使用；另一方面也直接影 响了预浸料的众多最终性能，例如，溶液法酚醛预浸料其挥发份含量一般在4～6％之间，为了保证后续复合材料的性能，还需要在固化成型中进行抽真空操作以去除材料中的气体挥发物，而当挥发份含量低于4％时，预浸料表现为表面干硬、不粘，工艺操作性较差。此外，挥发份含量的多少还会影响预浸料的粘性，进而影响到其使用过程中的效率。为了更好地拓展酚醛树脂改性添加剂的选材范围及控制酚醛预浸料的相关物理性能稳定性、提高其艺操作性，以达到航空、高铁等民用高端交通运输领域对综合性能较高、工艺操作性较强并且成本较低廉的预浸料产品的迫切需求，很显然，采用溶液法制备的酚醛预浸料还无法满足。由此可见，提出一种新的方法用于制备出一种价格低廉、性能优异、操作适宜的酚醛预浸料变得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种采用涂胶工艺制备溶液法酚醛预浸料的方法，使制备好的酚醛预浸料具有较好的粘性和工艺操作性，并且预浸料中挥发份含量和树脂含量能够实现精准控制，综合性能达到了传统热熔法预浸料的使用水平。

本发明上述目的是通过以下技术方案实现的：一种采用涂胶技术制备溶液法酚醛预浸料的方法，步骤如下：

(1)将酚醛树脂溶液在搅拌状态下进行真空抽滤前处理，使得处理后的酚醛树脂溶液中的溶剂含量低于5％；

(2)将步骤(1)处理后的溶液倒入涂胶机的胶槽，利用涂胶机将溶液刮涂到耐高温塑料膜上，进行高温热烘后形成具有连续形态或非连续分散形态的树脂膜；将上述树脂膜上表面覆盖塑料隔离薄膜并收卷；所述的高温热烘温度为90～110℃；

(3)将步骤(2)中两卷树脂膜的上表面的塑料隔离薄膜脱除后分别与纤维织物的上、下表面粘贴，将树脂膜碾压并覆盖在纤维织物上，之后经牵引并脱除耐高温塑料膜后，在表面覆盖一层塑料网格膜进行收卷，得到酚醛预浸料。

所述的耐高温塑料膜，为聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或其他至少耐120℃温度的塑料膜的任意一种，其厚度应不低于0.1mm。

所述步骤(3)中覆膜速度与牵引速度一致，为1～10m/min。

所述的覆膜速度与牵引速度优选1～5m/min。

塑料隔离薄膜为聚乙烯塑料薄膜，面重为60～80g/m²；塑料网格膜为带有菱形凹凸面的聚乙烯塑料膜，面重为80～100g/m²。

所述步骤(1)中的搅拌速率50～500r/min。

所述的搅拌速率优选100～300r/min。

所述树脂膜的面重可根据设计要求通过控制辊与辊刀间距进行调整，其间距控制范围为0.1～1mm，所制得树脂膜的对应面重在50～500g/m²。

所述树脂膜的挥发份含量在经过步骤(1)树脂前处理和步骤(2)高温热烘后低于1.5％。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：