[发明专利]一种电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备方法

说明书

一种电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备方法，选用单组份热潜伏性环氧树脂为原材料，在其中添加导电剂或导磁剂，再在三辊涂胶机的精确控制下均匀涂覆在离型纸上形成一层树脂膜，制得胶膜；将编织布置于上、下两层胶膜之间，在预浸料含浸机的控制下经热压、冷却工序得到碳纤维预浸料，然后剥离碳纤维预浸料上层胶膜的离型纸，再将屏蔽网及外保护膜一起与碳纤维预浸料进行热压复合。生产的电磁屏蔽碳纤维预浸料平整性及质量稳定性较好，提高了产品的质量稳定性。其材料易得，工艺简单、低成本、绿色环保；具有较优异的操作性及质量稳定性，可满足碳纤维复合材料制品电磁屏蔽效果，且结构更加稳定可靠，外形更加美观，适合大批量推广应用。

技术领域

本发明涉及一种碳纤维预浸料的生产技术，特别是一种电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备方法。

背景技术

碳纤维复合材料具有重量轻、比强度高、比模量高、耐酸碱腐蚀、不生锈、透X射线好等优点，被广泛应用于军工、航空航天、风电、体育休闲、医疗器械及工业等领域。尤其是在军工领域，碳纤维复合材料发挥着不可替代的作用，并且在国内呈现快速上升趋势，相对传统高强钢减重优势明显，即使是相对铝合金、钛合金等轻质金属材料也具有明显减重优势。碳纤维虽然导电，但是碳纤维复合材料在微观层面上是多相及非连续性的，这也导致了其电磁屏蔽性能不如均质性质的传统金属材料好，因此在军工领域应用时往往遇到电磁屏蔽效果不能满足要求的问题。

军工领域的很多电子部件都需要做到电磁兼容特点，以应对电磁战，提高电子部件的抗干扰及战场适应能力。可以通过在内部贴附屏蔽材料的方式实现碳纤维复合材料制品的电磁屏蔽效果，但是此方法工序流程长，不美观，且稳定性差，极易损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种具有良好的操作性及常温稳定性、可以实现碳纤维复合材料制品一次成型即具有较好电磁屏的效果的电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备方法，其特点是它包含如下两个步骤：

1）胶膜的制备：选用单组份热潜伏性环氧树脂为原材料，在其中添加导电剂或导磁剂，再在三辊涂胶机的精确控制下均匀涂覆在离型纸上形成一层树脂膜，制得胶膜；导电剂或导磁剂的加入量为上述原材料环氧树脂质量的0.5~5%；

2）电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备：采用碳纤维编织布为主要原材料，并且将编织布置于上、下两层胶膜之间，在预浸料含浸机的控制下经热压、冷却工序得到碳纤维预浸料，然后剥离碳纤维预浸料上层胶膜的离型纸，再将屏蔽网及外保护膜一起与碳纤维预浸料进行热压复合，上层胶膜的树脂从屏蔽网的网孔溢出后与外保护膜粘合；形成从上到下依次为外保护膜、屏蔽网、碳纤维预浸料和离型纸四层结构的电磁屏蔽碳纤维预浸料。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，上、下两层胶膜单位面积的重量比为上层胶膜：下层胶膜=5~8:2~5。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的热潜伏性环氧树脂为环氧树脂的复配物，包含有树脂基体、固化剂、促进剂、助剂，质量比例为树脂基体：固化剂：促进剂：助剂=100:5～50:1～30:1～10，满足常温时具有较好的潜伏性，在高温时能够快速固化。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，树脂基体是固态、液态环氧树脂的组合物，均匀混合后满足在70℃时粘度的介于10000～100000cps之间的要求。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，固化剂是微粉化双氰胺，最大粒径小于20μm。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，促进剂是微粉化有机脲类化合物，可以是敌草隆、去草隆或TDI脲中的任意一种，满足最大粒径小于20μm的要求。