[发明专利]一种高阻燃等级复材制件制作方法

说明书

本发明公开了一种高阻燃等级复材制件制作方法，方法包括：a，将阻燃粉体制备成无机阻燃粉体悬浮液；b，将无机阻燃粉体悬浮液导入供料槽内；c，在纤维铺纬后通过喷淋管将悬浮液喷洒于纤维表面；d，纤维向前运动，铺纬完毕后用压辊压除多余水分并使无机阻燃粉体均匀分散至纤维铺层；e，烘干，采用红外线烘干；f，缝编；g，继续使用热风烘干残余水分并收卷；h，裁剪铺层；i，树脂体系注入、成型、固化；j，脱模。通过添加阻燃助剂的方法提高RTM制件的阻燃性能，粘结剂使助燃阻剂与纤维紧密结合。使用此种工艺织造的碳纤维织物可用于RTM、真空导入等复合材料成型工艺，配合阻燃树脂使用，可大幅提高最终制件的阻燃等级。

技术领域

本发明属于高分子复合材料制造领域，具体涉及一种高阻燃等级复材制件制作方法。

背景技术

复合材料成型工艺中发展比较迅速的是RTM成型工艺，该工艺具有制品表面质量优、精度高、空隙率低、可成型复杂构件等优点，因而在军品及民品的多个领域广泛应用。但其所使用的树脂基体作为高分子有机材料有一致命缺点，即易燃且在燃烧时会产生大量的有害气体和烟雾。由于轨道交通领域人员密集，空间密闭，所以在适用防火等级标准中不仅考虑对发烟度进行控制,而且还针对烟气中所含有害物质实施严格规定,这就可以大大降低火灾状态下烟气对乘员造成二次伤害的程度。因此,无卤高阻燃性树脂基碳纤维复合材料在碳纤维复合材料的推广应用中显得尤为重要。

多轴向经编织物克重较高，最高可达800g/㎡以上，相对其它纺织增强结构生产成本更为低廉，是一种理想的三维结构增强材料，是目前最有效、较经济的预设计增强增强织物，其最大的优势是铺层简单，适合制作大型厚壁制件，其产品已应用于航空航天、风力发电、交通运输、建筑等领域。

随着最新的EN45545标准的引入，轨道交通防火要求提到了一个新的高度，为了减少车辆运行时的火灾危险程度，要求铁路车辆内装饰材料最好都达到EN45545 HL3类。常规的不饱和树脂以及部分环氧树脂复合材料已不能完全满足EN45545 HL3级防火等级要求。

阻燃性能的提高一般采取在树脂中加入阻燃剂(氢氧化铝、氧化锑和液体阻燃剂)混用，但是由于碳纤维经编织物一般都是用于制作厚壁型大型制件，且其本身比较致密，所以在树脂注入时阻燃助剂往往由于织物的阻挡，导致前端阻燃剂含量高，末端阻燃剂含量较低，从而使得制件阻燃性能不均匀。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高阻燃等级复材制件制作方法，其能解决上述问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种高阻燃等级复材制件制作方法，方法包括以下步骤：a，将阻燃粉体制备成无机阻燃粉体悬浮液；b，将无机阻燃粉体悬浮液导入供料槽内；c，在纤维铺纬后通过喷淋管将悬浮液喷洒于纤维表面；d，纤维向前运动，铺纬完毕后用压辊压除多余水分并使无机阻燃粉体均匀分散至纤维铺层；e，烘干，采用红外线烘干；f，缝编；g，继续使用热风烘干残余水分并收卷；h，裁剪铺层；i，树脂体系注入、成型、固化；j，脱模。

优选的，在步骤c中，根据织物组织结构，悬浮液分别喷洒于自下而上的数层织物之间。

优选的，织物组织结构为经编织物自下而上角度分别为0度、90度、±45度。

优选的，a和b中，悬浮粉体液中的液基采用改性环氧树脂上浆剂水溶液。

优选的，所述纤维采用碳纤维或玻璃纤维。

优选的，无机阻燃粉体悬浮液的制备包括：首先，将改性环氧树脂上浆剂加入温度在40℃-60℃之间的去离子水；其次，加入消泡剂及铝酸酯偶联剂，铝酸酯偶联剂加入比例为阻燃粉体质量的0.4％-3％；最后，启动搅拌调配成水溶液，上浆剂浓度为2％-5％，最终制得悬浮液固体体积浓度在30％-40％。

优选的，在步骤g烘干收卷后的织物中无机阻燃粉体的含量为纤维经编布重量的20％-50％。