[发明专利]一种具有低温固化的低面密度功能型复合材料表面胶膜及制备方法

说明书

一种具有低温固化的低面密度功能型复合材料表面胶膜及制备方法，涉及一种复合材料表面胶膜及制备方法。本发明为了解决现有的复合材料表面胶膜的密度大和固化温度高的问题，复合材料表面胶膜由固态环氧树脂、液态环氧树脂、热塑性聚合物、固化剂、促进剂、滑石粉、气相白炭黑和空心玻璃微球制备而成。制备方法：固态环氧树脂、液态环氧树脂和热塑性聚合物制备混合树脂；在捏合机中将混合树脂、固化剂、促进剂、滑石粉、空心玻璃微球和气相白炭黑混炼成表面膜胶料，挤出胶膜层并与导电载体层复合。复合材料表面胶膜在90℃条件下120min固化，面密度低，具有电磁屏蔽性能和闪电防护功能。本发明适用于制备复合材料表面胶膜。

技术领域

本发明涉及一种复合材料表面胶膜及制备方法。

背景技术

树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常使用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等纤维增强体。其以优异的强度、轻质、耐腐蚀性、可设计性强、制造工艺简单等优点，在航空航天和风力发电等领域中已广泛使用。近来，复合材料在全球的飞机制造厂家在飞机的结构设计中的应用比例已超过50％。复合材料与传统金属材料相比虽具有多方面优势，但是复合材料的导电性较差，基本上不能分散导通电流，因此需要对复合材料的防电磁屏蔽性能进行改进；在复合材料外表面，需要进行导电处理，使其具有电磁屏防护功能，以限制内部能量泄露和防止外部干扰能量进入，起到对设备的屏蔽作用，导电防护处后的复合材料也具有闪电防护功能。

在复合材料的预浸料成型工艺中，由于树脂含量低，流动性相对较差，导致制造出来的大曲面和构型复杂的复合材料表面质量较差，可能会使复合材料的耐腐蚀性能降低。而表面膜可以与复合材料的预浸料共固化，使复合材料表面均一平整，无孔隙，对复合材料的保护作用明显，提高复合材料的耐老化性能。更能降低复合材料的制造成本，减少劳作时间。

目前现有的复合材料表面胶膜虽然固化后的表面状态良好，但是其最低固化温度为120℃，而且单位面积质量也相对较重，在与铜网复合使用时，其面密度的最小值已经达到171g/m²，在一些需要低温固化的工艺和需要轻量化的设计要求时，这些产品已不能满足要求。

发明内容

本发明为了解决现有的复合材料表面胶膜的面密度大和固化温度高的问题，提出一种具有低温固化的低面密度功能型复合材料表面胶膜及制备方法。

本发明具有低温固化的低面密度功能型复合材料表面胶膜由胶膜层和导电载体层复合构成；

所述胶膜层按重量分数由50～90份固态环氧树脂、10～50份液态环氧树脂、5～30份热塑性聚合物、5～15份固化剂、3～5份促进剂、5～10份滑石粉、5～10份气相白炭黑和5～20份空心玻璃微球制备而成；

所述固态环氧树脂为E-20环氧树脂，E-14环氧树脂，E-10环氧树脂，E-06环氧树脂，E-03环氧树脂，F48环氧树脂或F46环氧树脂；

所述液态环氧树脂为E54环氧树脂，E51环氧树脂，E44环氧树脂，F51环氧树脂，F44环氧树脂，6458环氧树脂或6445环氧树脂；

所述热塑性聚合物为聚醚砜或聚醚酮；

所述固化剂为二氨基咪唑三嗪络合物HT110；

所述促进剂为3-(3-氯-4-甲基苯基)-1,1-二甲基脲或2,4-二甲苯双二甲脲；

所述气相白炭黑为R202气相白炭黑，TS720气相白炭黑，TS530气相白炭黑或TS612气相白炭黑；

所述空心玻璃微球的型号为XLD6000，VS5500，iM16K或iM30K；