[发明专利]一种阻燃型快速固化树脂的HMP工艺的复合材料制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃型快速固化树脂的HMP工艺的复合材料制备方法，属于复合材料领域，其技术方案要点如下，S1.制备反应型快速固化阻燃树脂体系；S2.制备模具：该模具要求具有阴模和阳模，下模具需具备溢胶槽、具备限位装置、具备顶出装置、上下模具均具备加热装置；S3.HMP工艺：控制下模具温度30±0.5℃，控制上模具温度为树脂固化温度点温度；在下模具表面均匀涂刷树脂层，并铺贴纤维织物，交替往复操作达到设计铺层的要求后迅速将模具上模合到下模具上，并进行加压固化过程。S4.脱模：待产品固化完成后将上模具抬起，下模具自然降温到40±5℃时将产品脱下来。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种阻燃型快速固化树脂的HMP工艺的复合材料制备方法。

背景技术

随着国家大力推广电动车发展的趋势下，降低车身重量或推进电池技术是电动车行业急需突破的技术难点与关键点。而近年新兴的轻量化材料-碳纤维/玻璃纤维复合材料凭借其比强度高、比模量高、可设计性好、可整体成型、耐腐蚀、抗疲劳等诸多优点脱颖而出，成为轻量化汽车行业、电动车行业的新宠儿。复合材料快速成型工艺（HP-RTM/WCM）可满足汽车行业的自动化、批量化生产的需求，快速成型工艺的优点是生产节拍快、产品表面质量好、产品性能好、产品孔隙率低、可生产结构复杂的制品、可大批量生产等；其缺点是设备能用消耗较大、模具成本费用较高、材料利用率低等问题。汽车部件批量生产前需进行样件试制与试验，试验的结果用来判断其设计、材料以及结构等性能是否满足要求，但如样件的试制同样启动HP-RTM、WCM等工艺设备将会大大增加验证所需的成本与资源。

与复合材料量产成型工艺-HP-RTM相接近的是LP-RTM工艺，但由于LP-RTM工艺在复合材料产品成型时其压力相对较低、树脂灌注时间长，产品成型固化周期长等因素影响，致使量产工艺用的快速固化树脂不适用于LP-RTM成型工艺。因此，对于复合材料产品量产工艺的试制与性能验证是亟待解决的问题，如用复合材料量产工艺-HP-RTM/WCM验证设计理论、材料性能或产品结构性能，将会耗费大量的资金成本；但如用LP-RTM工艺代替HP-RTM工艺进行相应的性能验证，便会出现所用材料不一致的问题（LP-RTM工艺需使用慢速固化树脂，HP-RTM工艺需使用快速固化树脂，两种材料体系不一样），而待到真正生产前还需再次验证材料性能。

鉴于上述问题，本发明人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种阻燃型快速固化树脂的HMP工艺的复合材料制备方法，HMP工艺可与HP-RTM工艺用同种类型材料并进行量产前的各项性能验证，使其更具有实用性。

发明内容

本发明克服现有技术的局限性，将阻燃型快速固化树脂、阴阳对合模具和手糊工艺的优点结合到一起，发明一种复合材料快速成型工艺-HMP，HMP工艺可与HP-RTM工艺用同种类型材料并进行量产前的各项性能验证，其成本将会减少60%，具有产业价值。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提出的一种基于快速固化树脂的HMP工艺的复合材料制备方法，其制备方法包括以下操作步骤：

S1. 制备反应型快速固化阻燃树脂体系：树脂常温下混合粘度为300-800mPa.s，50-80℃下混合粘度为20-80mPa.s；常温下操作时间5-12min，80-130℃下操作时间30-120s；树脂Tg＞100℃；

S2. 制备模具：模具要求具有上模和下模；

S3. HMP工艺：控制下模具温度30±5℃，控制上模具温度为树脂固化温度点温度；在下模具表面均匀涂刷树脂层，并铺贴纤维织物，交替往复上述操作达到设计铺层的要求后迅速将模具上模合到下模具上，并加压固化过程；

S4. 脱模：待产品固化完成后将上模具抬起，下模具自然降温到40±5℃时将产品脱下来。