料準(zhǔn)備、配糊、設(shè)備調(diào)整等，根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)配方、選取原材料，采用一般SMC生產(chǎn)流程進(jìn)行配制。因碳纖維直徑小、化學(xué)惰性、表面毛羽較多等固有特性，糊料配方要求粘度在2000-5000 mPa.S，較普通SMC配方低。
[0023]樹脂可選用不飽和聚酷、環(huán)氧樹脂、乙稀基樹脂等，比例占糊料總重的50%-60%。填料可根據(jù)實(shí)際要求選用普通碳酸鈣或特殊耐腐蝕粉體，比例約為糊料的30%-40%。小料包括固化劑、阻聚劑、降粘劑、偶聯(lián)劑、相容劑等，占糊重的8-12%。將所有成分加入配料桶中，以800-1000rpm轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌混合lOmin，使最終所配樹脂糊粘度控制在2000-5000 mPa.s,溫度在40-50°C之間。
[0024](2)在線混合:
機(jī)組為在線混合體系，故使用液體增稠劑，選用氧化鎂粉末加載體樹脂進(jìn)行配制(即液體增稠劑由氧化鎂粉末、載體樹脂混合制成)，氧化鎂粉末比例(氧化鎂粉末重量占液體增稠劑總重量的百分比)為35%-40%，開啟在線混合裝置，使樹脂糊與液體增稠劑混合均勻。所述使樹脂糊與液體增稠劑混合均勻通常是指在500rpm轉(zhuǎn)速的攪拌機(jī)下攪拌混合20min，在線混合后的糊料(即樹脂糊與液體增稠劑混合后形成的糊料)粘度在5000 mPa-s以下，通常在 2000-5000 mPa.S。
[0025]將碳纖維預(yù)裝或安置于SMC機(jī)組上。碳纖維可選用短切碳纖維、已切好的成品短切碳纖維，或成卷碳纖維在線進(jìn)行切割，也可用成卷碳纖維織物。短切長(zhǎng)度有6mm、12mm,型號(hào)有6k、12k、24k，織物結(jié)構(gòu)可以為平紋、斜紋、緞紋。
[0026](3)復(fù)合浸潰:
在線混合后的糊料投放到安有過濾網(wǎng)的刮糊槽中，運(yùn)行SMC機(jī)組，使在線混合后的糊料均勻刮附于承載膜2上。開啟碳纖維輸送機(jī)構(gòu)，使短切碳纖維/成卷碳纖維織物均勻、平行夾層于上下兩層附有糊料的承載膜2之間，經(jīng)浸潰滾筒3完成碳纖維與在線混合后的糊料的滲透復(fù)合，采用卷筒式收卷裝置4完成收卷。取樣檢測(cè)預(yù)浸料的單位面積重量、碳纖含量等，并適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。一般機(jī)組設(shè)置為:刮糊厚度0.2-1_，刮糊幅寬500-1100_，機(jī)組運(yùn)行速度3-20m/min，浸潰壓力為(0.4-0.5MPa)。
[0027](4)熟化:
將收卷后成卷預(yù)浸料安置于儲(chǔ)料架上，保證料片為懸掛狀態(tài)，將料架轉(zhuǎn)移至恒溫烘房?jī)?nèi)，增稠熟化至可使用狀態(tài)。熟化條件為:烘房溫度40-45°C，熟化時(shí)間48-72h。
[0028]本發(fā)明可根據(jù)需要在熟化步驟后設(shè)置現(xiàn)有技術(shù)的模壓步驟。
[0029]①對(duì)現(xiàn)有SMC機(jī)組改造，使其具有同時(shí)制備SMC和預(yù)浸料的功能，節(jié)約了設(shè)備投資；
②改造后設(shè)備可制備包括短切碳纖維、連續(xù)長(zhǎng)纖碳纖維、碳纖維織物在內(nèi)的各種碳纖維預(yù)浸布，用以生產(chǎn)各種高性能碳纖維復(fù)合材料，產(chǎn)品多樣化；
③繼承SMC靈活性，可根據(jù)要求調(diào)整樹脂種類、碳纖含量、增稠程度等；
④生產(chǎn)快速、穩(wěn)定，大大提高了碳纖維預(yù)浸布的生產(chǎn)效率，節(jié)約能源和生產(chǎn)成本。
[0030]本發(fā)明結(jié)合了傳統(tǒng)SMC生產(chǎn)和干法制備預(yù)浸料的方法，無大量有機(jī)溶劑，不污染環(huán)境。使預(yù)浸料的生產(chǎn)具有SMC生產(chǎn)的靈活、高效。同時(shí)針對(duì)SMC、BMC因其纖維短及纖維含量低而缺乏高方向性機(jī)械強(qiáng)度問題，通過復(fù)合混雜型預(yù)浸料生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了功能和性能上的互補(bǔ)。配方體系可靈活調(diào)整，纖維和樹脂的含量可以控制，還可根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計(jì)方案，達(dá)到最佳的生產(chǎn)和使用性能。
[0031]凡是本發(fā)明技術(shù)方案和技術(shù)特征的等效變換或組合，均應(yīng)認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維預(yù)浸料的制備方法，其特征是所述制備方法采用片狀模塑料機(jī)組，所述片狀模塑料機(jī)組刮糊槽外圍設(shè)置有恒溫保溫裝置，收卷機(jī)構(gòu)采用卷筒式收卷裝置及配套料架，主要步驟包括樹脂糊制作，樹脂糊采用占樹脂糊總重的50%-60%的樹脂、30%-40%的填料、10%的小料混合制成，制成的樹脂糊粘度在2000-5000 mPa-s ;樹脂糊、液體增稠劑在線混合，液體增稠劑選用氧化鎂粉末加載體樹脂進(jìn)行配制，氧化鎂粉末重量占液體增稠劑總重量的百分比為35%-40%，在500rpm轉(zhuǎn)速的攪拌機(jī)下攪拌混合20min，在線混合后的糊料粘度在5000 mPa*s以下；碳纖維與在線混合后的糊料復(fù)合浸潰，在線混合后的糊料投放到安有過濾網(wǎng)的刮糊槽中，使在線混合后的糊料均勻刮附于承載膜上，開啟碳纖維輸送機(jī)構(gòu)，使碳纖維鋪設(shè)在上下兩層附有糊料的承載膜之間，經(jīng)浸潰滾筒完成碳纖維與在線混合后的糊料的滲透復(fù)合，采用卷筒式收卷裝置完成收卷；熟化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維預(yù)浸料的制備方法，其特征是:所述碳纖維為短切碳纖維、成品短切碳纖維、成卷碳纖維、成卷碳纖維織物中的一種或幾種；對(duì)于短切碳纖維，在紗箱內(nèi)裝置打紗輥；對(duì)于成品短切碳纖維，增設(shè)碳纖維送料機(jī)構(gòu)和計(jì)量輥；對(duì)于成卷碳纖維，在線切割裝置采用導(dǎo)電切割滾筒；對(duì)于成卷碳纖維織物，增設(shè)載物架及附屬氣動(dòng)緊固張緊裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維預(yù)浸料的制備方法，其特征是:所述熟化步驟中的烘房溫度為40-45°C，熟化時(shí)間為48-72h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碳纖維預(yù)浸料的制備方法，采用片狀模塑料機(jī)組，所述片狀模塑料機(jī)組刮糊槽外圍設(shè)置有恒溫保溫裝置，收卷機(jī)構(gòu)采用卷筒式收卷裝置及配套料架，主要步驟包括樹脂糊制作，樹脂糊采用占樹脂糊總重的50%-60%的樹脂、30%-40%的填料、10%的小料混合制成，制成的樹脂糊粘度在2000-5000mPa·s；樹脂糊、液體增稠劑在線混合，液體增稠劑選用氧化鎂粉末加載體樹脂進(jìn)行配制，氧化鎂粉末重量占液體增稠劑總重量的百分比為35%-40%，在線混合后的糊料粘度在5000mPa·s以下；碳纖維與在線混合后的糊料復(fù)合浸漬；熟化。本發(fā)明具有簡(jiǎn)潔方便，充分利用片狀模塑料機(jī)組，成本低，生產(chǎn)效率高，污染小等特點(diǎn)。
【IPC分類】B29C70-50
【公開號(hào)】CN104708836
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310672545
【發(fā)明人】盛江峰, 王運(yùn)明, 張睿
【申請(qǐng)人】振石集團(tuán)華美復(fù)合新材料有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2013年12月12日