[发明专利]一种真空袋成型预浸料用环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明属预浸料制造技术领域，特别是涉及一种真空袋成型预浸料用环氧树脂及其制备方法。环氧树脂由环氧树脂混合物和固化剂混合物组成；环氧树脂混合物组分80‑100份，固化剂混合物组分30‑60份。本发明的制备步骤为预聚环氧树脂和增韧剂作为树脂混合物组分，增韧剂与固化剂混合，作为固化剂混合物组分，然后混合树脂混合物组分和固化剂混合物组分。本发明的一种真空袋成型预浸料用树脂在100℃之前的粘度较高，100Pa﹒S～500Pa﹒S。适合热熔胶膜法制备预浸料，制备树脂半浸透增强材料的预浸料。在110℃～150℃的粘度较低，0.1Pa﹒S～10Pa﹒S。适合在真空袋成型时树脂中的气孔容易排出；凝胶时间较长，适合树脂在成型复合材料过程中进一步浸透增强材料。

技术领域

本发明属预浸料制造技术领域，特别是涉及一种真空袋成型预浸料用环氧树脂树脂及其制备方法。

背景技术

真空袋法成型预浸料复合材料的方法是复合材料低成本化发展的关键技术。能在真空压力下控制预浸料树脂的孔隙含量，使其性能达到或接近热压罐成型的复合材料层合板性能。

预浸料是制备环氧树脂基复合材料的中间基材，预浸料的生产工艺主要有溶液浸渍法和热熔法，其中，热熔法工艺可以精确控制树脂基体的含量，而且预浸料的外观质量较好，不需要溶剂，因此已成为制备预浸料的重要工艺之一。热熔法分为直接热熔法和胶膜法。本发明的树脂适合胶膜热熔法，制备树脂半浸透增强材料的预浸料。

预浸料用环氧树脂固化体系采用的是潜伏性固化剂，主要有环氧/双氰胺、环氧/酸酐、环氧/芳香胺。根据应用需要进行增韧改性获得预浸料用增韧树脂；例如中国专利文件公开的“一种预浸料用环氧树脂组合物、碳纤维预浸料及碳纤维复合材料”(公开号CN104987673A)是用通用的橡胶增韧环氧树脂预浸料。中国专利文件公开的“热熔法预浸料用中温固化组合物及其制备方法”(公开号CN104559066A)是一种采用橡胶增韧，双氰胺/有机脲固化的环氧树脂，是一种中温固化树脂预浸料。不能满足航空航天用先进对复合材料耐热和韧性的要求。

热压罐成型方法是目前制备先进复合材料的常用的方法，能够有效控制复合材料的孔隙含量，保证先进复合材料的性能，但其成本高。

发明内容

本发明的目的是降低复合材料的成型成本，提出一种真空袋成型预浸料用环氧树脂树脂及其制备方法。

本发明的技术方案是:预浸料用环氧树脂由环氧树脂混合物组分和固化剂混合物组分共混而成；预浸料用环氧树脂中各组分的重量份比为：环氧树脂混合物组分80-100份，固化剂混合物组分30-60份，其中，环氧树脂混合物包括环氧树脂80-100份，熔融增韧剂10-25份，环氧树脂为环氧值为0.55～0.9的环氧树脂，熔融增韧剂为热塑性树脂粉末；所述固化剂混合物为4’4-二氨基二苯砜超细粉或其他聚芳醚二胺超细粉和粉末增韧剂的组合，其中，固化剂80-100份，粉末增韧剂为1-10份，粉末增韧剂为粒径为纳米级的有机或无机填料纳米粒子，粉末增韧剂为橡胶粒子、热塑性树脂粉末、核壳型粒子、碳纳米管、SiO₂、TiO₂或AI₂O₃；增韧剂的混合工艺为：熔融增韧剂和环氧树脂混合加热到120～170℃预聚，搅拌保温1～2小时使增韧剂完全熔融于环氧树脂中作为环氧树脂混合物；固化剂与粉末增韧剂混合，作为固化剂混合物。

所述的热塑性树脂为聚醚砜、聚砜、聚酰亚胺醚、聚酮醚、聚醚醚酮、聚苯醚、聚芳醚酮或聚碳酸酯粉末。

所述环氧树脂混合物中的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、缩水甘油胺类多官能环氧树脂、缩水甘油酯类多官能环氧树脂的一种或几种的组合。