[发明专利]一种快速固化碳纤维锻造料的制备方法

说明书

本发明公开了一种快速固化碳纤维锻造料的制备方法，以下重量份数配比的原料，树脂增强体：20％‑80％，快速固化树脂：20％‑80％，填料：0.5％‑2％，助剂：1％‑3％，快速固化树脂基体的制备，将热潜伏性快速固化环氧树脂在20℃‑70℃范围内通过三辊研磨机充分混合，至少三次，混合方式：短切纤维与树脂基体按比例称量接触后在20‑70℃加热情况下经过捏合机捏合1‑6小时，树脂浸润纤维表面，冷却后既得到快速固化碳纤维锻造料，非常适用于复杂几何形状的复合材料制品，并且可以提高生产效率，省去了传统连续纤维的裁料和叠料等过程。纤维分布近似于各向同性，性能更加稳定，便于打孔等尺寸加工，性能重现性更强。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种快速固化碳纤维锻造料的制备方法。

背景技术

碳纤维复合材料是一种综合性能优异的轻量化结构材料，广泛应用于航空航天、军工和工业等领域，相对与传统钢铁和铝合金等金属材料具有优异的综合性能，一直受到世界各发达国的重视。

但是一般连续碳纤维纤维的复合材料具有各向异性特点，还存在成型工艺复杂，生产周期长，制作成本高等缺点。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速固化碳纤维锻造料的制备方法，解决了一般连续碳纤维纤维的复合材料具有各向异性特点，还存在成型工艺复杂，生产周期长，制作成本高等缺点的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速固化碳纤维锻造料的制备方法，以下重量份数配比的原料：

树脂增强体：20％-80％；

快速固化树脂：20％-80％；

填料：0.5％-2％；

助剂：1％-3％。

S1、快速固化树脂基体的制备，将热潜伏性快速固化环氧树脂在20℃ -70℃范围内通过三辊研磨机充分混合，至少三次。

S2、混合方式：短切纤维与树脂基体按比例称量接触后在20-70℃加热情况下经过捏合机捏合1-6小时，树脂浸润纤维表面，冷却后既得到快速固化碳纤维锻造料

S3、模压固化成型工艺：模压压力值为700T/m2～1500T/m2,为实现其快速固化需求，锻造料核心固化温度为120℃-160℃，保压时间为20min-60min。

优选的，所述S1以短切碳纤维为主要增强材料，以热潜伏性快速固化环氧树脂为基体，并且短切碳纤维：环氧树脂之间的比例为10～80:90～20。

优选的，所述S1的短切碳纤维可以是以连续碳纤维为原料经短切后获得，也可以是碳纤维边角料等废料，碳纤维长度从1mm至100mm不等，碳纤维长度分布可以是等长的，也可以是两种长度及以上的混合物。

优选的，所述S1的热潜伏性快速固化环氧树脂为一树脂组合物，并且树脂组合物包含树脂主剂、热潜伏性固化剂、促进剂、增韧剂、填料及助剂，树脂主剂、热潜伏性固化剂、促进剂、增韧剂、填料和助剂的比例为 100:1～20:0.01～10：0.01～20:0.01～20:0.01～10。

优选的，所述树脂主剂为室温下为液态的缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂或酚醛环氧树脂。

优选的，所述快速固化碳纤维锻造料所制备的复合材料，其冲击强度≥ 50KJ/m2，拉伸强度≥40Mpa。