[发明专利]一种复合功能预浸料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合功能预浸料及其制备方法，制备方法包括：将碳纤维和另一不同的纤维混合编制，得到混编纤维；使用树脂涂布混编纤维，得到混编预浸料；将混编预浸料铺叠成型；以及使混编预浸料固化成型。通过使用混编纤维预浸料，减少了两种单一纤维直接层铺在一起收缩变形带来的形变量，提高了零件的外形尺寸精确度。

技术领域

本发明涉及预浸料，更具体地，涉及复合功能预浸料及其制备方法。

背景技术

随着复合材料的普及和应用，越来越多的领域开始应用复合材料。在现有技术中，常用的两种复合材料为玻璃纤维增强复合材料与碳纤维增强复合材料。

在复合材料生产过程中，为实现某些功能，在不同层使用不同类型的纤维预浸料混合铺叠固化成型。由于不同层的纤维(碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等)在热固化过程中的形变量不同，导致固化成型零件形变严重，尺寸稳定性难以保证。

此外，在复合材料中，由于不同层的纤维的热膨胀系数不同，所以容易导致热膨胀失配，从而引起不期望的形变或结构强度的损失。有些复合材料使用80％以上的碳纤维材料来增强结构强度，然而这引起成本的显著增加。因此，在复合材料领域，对形变量小、强度高且成本低的复合材料的需求在不断地增加。

发明内容

本发明提出一种复合功能预浸料的制备方法，以改善不同纤维混合铺叠带来的尺寸变形问题，同时实现增强拉伸或压缩强度以及降低成本的目的。

本发明提供了一种制备复合功能预浸料的方法，其特征在于，所述方法包括：将碳纤维和另一不同的纤维混合编制，得到混编纤维；使用树脂涂布所述混编纤维，得到混编预浸料；将所述混编预浸料铺叠成型；以及使所述混编预浸料固化成型。

在上述方法中，其中，所述另一不同的纤维为玻璃纤维、石英纤维或芳纶纤维。

在上述方法中，其中，所述树脂为环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酸酐树脂或酚醛树脂。

在上述方法中，其中，在所述混编预浸料中，碳纤维的体积含量占总体比例的30～70％。

在上述方法中，其中，在所述混编预浸料中，所述另一不同的纤维的体积含量占总体比例的10～30％。

在上述方法中，其中，在所述混编预浸料中，所述树脂的体积含量占总体比例的20～40％。

在上述方法中，其中，在所述混编预浸料中，碳纤维的体积含量占总体比例的10～70％，所述另一不同的纤维的体积含量占总体比例的10～40％，所述树脂的体积含量占总体比例的20～50％。

在上述方法中，其中，将所述混编预浸料铺叠成型进一步包括将所述混编预浸料作为过渡层铺叠在对应的两种单一纤维预浸料之间。

在上述方法中，其中，使用真空袋压固化来固化所述混编预浸料。

在上述方法中，其中，所述真空袋压固化的固化温度为100-185℃，固化时间为1-9小时，固化压力为0.1-0.7兆帕。

本发明还提供了使用上述方法制备的复合功能预浸料。

通过使用混编纤维预浸料，减少了两种单一纤维直接层铺在一起收缩变形带来的形变量，提高了零件的外形尺寸精确度。此外，还可以实现增强拉伸或压缩强度以及降低成本的目的。

附图说明

图1示出了制备混编预浸料的工艺流程。

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。