[发明专利]一种预浸料及其制备方法

说明书

本发明提出一种预浸料及其制备方法，由树脂基体和纤维采用热熔法工艺制备得到，预浸料由上、下浸润层和中部的部分浸润层构成，中部的部分浸润层由不连续的非浸润纤维区域和浸润纤维区域构成，预浸料浸润度为70～90％。本发明上下完全浸润、中部部分浸润的预浸料，将干纤维留在预浸料内部，可以保证预浸料与常规预浸料相同的铺覆性，铺层时也不需要特别区分预浸料的表面状态，铺覆工艺性好，施工方便。

技术领域

本发明涉及一种预浸料及其制备方法，特别是一种适用于OOA(非热压罐)工艺的预浸料及其制备方法，属于预浸料制备技术领域。

背景技术

树脂基复合材料比强度、比模量高的特点使其在航空航天上获得了广泛应用，随着复合材料用量和产品尺寸的逐渐增大，以传统热压罐和模压为主的成型工艺，其高昂的设备投资、昂贵的工艺成本和不利于一体化整体成型的缺点日益显露，无法满足高性能复合材料产品低成本制造、一体化整体成型的需求，阻碍了复合材料的进一步扩大应用。以VARI为代表的液态成型在低成本制造和一体化整体成型上具有较大的优势，但其制造的复合材料产品纤维体积含量低，性能较差，无法满足航空航天领域对高性能复合材料的需求。现有热熔法工艺制备的传统双面浸胶预浸料不适用非热压罐OOA工艺，在成型时气体无法顺利排出，造成复合材料中缺陷，孔隙率高达5％～20％，复合材料力学性能较差。

为解决以上问题，早期存在一种单面树脂胶膜的部分浸润预浸料，虽然其满足高性能复合材料的非热压罐OOA工艺，但由于其将干纤维留在预浸料表面，所以存在有干纤维的一面铺覆性较差，铺层时需要特别注意干纤维表面的位置，否则容易出错导致产品报废的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种易于铺层、提高复合材料合格率的适用于OOA工艺的预浸料及其制备方法。

本发明的技术解决方案：一种预浸料，由树脂基体和纤维采用热熔法工艺制备得到，预浸料由上、下浸润层和中部的部分浸润层构成，中部的部分浸润层由不连续的非浸润纤维区域和浸润纤维区域构成。

一种预浸料，由含有纳米纤维或功能填料的树脂基体和纤维采用热熔法工艺制备得到，预浸料由上、下浸润层和中部的部分浸润层构成，中部的部分浸润层由不连续的非浸润纤维区域和浸润纤维区域构成；纳米纤维或功能填料添加量不低于树脂基体质量的0.5％。

一种预浸料制备方法，通过以下步骤实现：

第一步，准备预浸料用树脂基体和纤维；

第二步，采用第一步准备的树脂基体和纤维热熔法制备预浸料，预浸料浸润度为70～90％。

一种预浸料的制备方法，通过以下步骤实现：

第一步，准备含纳米纤维或功能填料的预浸料用树脂基体和纤维，纳米纤维添加量不低于树脂基体质量的0.5％；

第二步，采用第一步准备的含纳米纤维或功能填料的树脂基体和纤维热熔法制备预浸料，预浸料浸润度为70～90％。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)本发明上下完全浸润、中部部分浸润的预浸料，将干纤维留在预浸料内部，可以保证预浸料与常规预浸料相同的铺覆性，铺层时也不需要特别区分预浸料的表面状态，铺覆工艺性好，施工方便；

(2)本发明部分浸润预浸料由于有内部的干纤维充当导气通道，在真空压力下就可将预浸料内的气体排出，使复合材料内部致密化，在较低的成型压力下，得到具有良好内部质量的复合材料产品；