[发明专利]制备丝束预浸料的方法

说明书

本发明涉及制备丝束预浸料的方法，其中用树脂浸渍多个纤维束以形成单个丝束预浸料,其特征在于此方法包括：提供用于制备丝束预浸料的纤维束的原料；在用树脂浸渍之前检测所述原料中的每个纤维束的单位重量；根据所述原料的纤维单位重量定义多个纤维束组，由此提供限定的纤维束；在组合多个纤维束以形成丝束预浸料时预测丝束预浸料的纤维单位重量，由此提供丝束预浸料的纤维单位重量预测值；和使用由所有限定的限定纤维束组得到的纤维束组合来制备丝束预浸料，其中在所有限定的限定纤维束组中，丝束预浸料的纤维单位重量预测值在根据丝束预浸料的单位重量的目标值确定的范围内。

技术领域

本发明涉及能以优良重现性均匀地制备带形单向预浸料的方法，其中 预先用树脂浸渍纤维。

背景技术

纤维强化塑料(FRP)是由增强纤维和基体树脂组成的。FRP具有优异 的力学性能，特别是比弹性模量和比强度，并广泛用于结构材料，例如航 空和汽车、运动用品、家用电器等。虽然有各种模塑FRP的方法，但在模 塑方法中通常使用预浸料，在此预浸料中，增强纤维预先部分或完全地被 基体树脂浸渍。当用树脂浸渍排列的增强纤维以制备预浸料时，可以控制 基体树脂的单位重量，并且其优点是可以减少在FRP模塑期间在FRP中 的基体树脂含量的变化。

一般而言，预浸料是宽的，例如宽度为1m，难以遵从在两个或更多 方向上具有曲面的模具，并且难以模塑具有复杂形状的FRP。所以，如专 利文献EP3162842A1所述，已经知道模塑具有复杂形状的FRP例如罐的 常规技术，其中将通过用树脂浸渍单个纤维束而得的带形单向预浸料卷绕 在模具周围，即纤丝卷绕方法。另外，如专利文献EP3162842A1所述，开 发了模塑具有复杂形状的FRP的技术，其中一旦制得宽的预浸料，就将所 述预浸料沿着纤维方向切开以得到带形单向预浸料，并用机器使得所述带 形单向预浸料依次从模具经过，即自动层压方法。

同时，在纤丝卷绕方法和自动层压方法中，使用一个或有限数目的带 形单向预浸料来制备FRP，以致当在带形单向预浸料中的单位重量变化大 时，出现当带形单向预浸料被制成FRP时的总重量发生变化并且每个部件 的厚度偏离设计厚度的问题。

发明目的

为了解决上述问题，本发明的目的是提供制备带形单向预浸料的方法， 此方法可以优良的重现性减少带形单向预浸料的单位重量的差异。其中， 为了可以低成本制备用于纤丝卷绕方法和自动层压方法的带形单向预浸 料，本发明的目的是提供制备丝束预浸料的方法，其中用树脂直接浸渍纤 维束，从而通过更少数目的步骤将所得材料加工成带形单向预浸料。

发明概述

本发明涉及制备丝束预浸料的方法，其中用树脂浸渍多个纤维束以形 成单个丝束预浸料，此方法包括：在浸渍之前检测每个纤维束的单位重量； 在组合多个纤维束以形成丝束预浸料时预测丝束预浸料的纤维单位重量； 和使用纤维束的组合来制备丝束预浸料，其中丝束预浸料的纤维单位重量 预测值在由目标值确定的范围内。

典型的是，丝束预浸料包含被热固性树脂浸渍的增强纤维束，所述增 强纤维束包括沿着一个方向排列的数千到数万根纤丝。

实施方案的描述

下文将详细描述本发明。

可以用树脂浸渍纤维束，且同时控制在制备丝束预浸料期间的树脂的 量，由此可以通过按照可重现性方式控制在丝束预浸料中的树脂的量来制 备丝束预浸料。同时，当纤维束本身的单位重量发生变化时，丝束预浸料 的单位重量将会不稳定。通常，单个丝束预浸料是通过用树脂浸渍单个纤 维束来制备，使得纤维束本身的单位重量的差异直接反映为在丝束预浸料 中所含的纤维的单位重量的差异。纤维束的单位重量通常是从纤维束生产 批料切出的样品的检测值，因此没有关于每个纤维束的单位重量差异的信 息。