[发明专利]一种连续纤维增强热固型阻燃预浸料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种连续纤维增强热固型阻燃预浸料及其制备方法，包括预浸料树脂和连续纤维织物，采用环保热熔法工艺制备而成，阻燃预浸料中预浸料树脂含量为38~45%；所述预浸料树脂的原料包括环氧树脂、阻燃剂、辅助助剂、流平助剂、着色剂、固化剂、促进剂；其中促进剂包括第一促进剂和第二促进剂，第一促进剂为有机脲类、硫脲类或咪唑类化合物中的一种或几种，第二促进剂为络合化的芳香二胺。阻燃预浸料可以在高温140~160℃下实现快速热进热出工艺，同时不影响成型后材料的力学性能，而且可实行3~6min的快速固化成型。还有优异的阻燃性能，可实现UL94V0阻燃级别。另外，可实现免喷涂，免去传统的打磨喷涂工艺流程。

技术领域

本发明涉及一种连续纤维增强热固型阻燃预浸料及其制备方法，属于模压工艺以及阻燃复合材料技术领域。

背景技术

随着国家“节能减排”大旗帜的提出，各个行业都在响应相关号召，比如轨道交通行业，在保证高速铁路运行速度突破过程中，在未改变输出动力的前提下，通过使用复合材料实现了整车减重，从而完成了速度的提升。同样的，在汽车领域特别是新能源汽车领域，目前动力电池组的续航能力一直是各界关心的重点，相关下游行业通过不同的方式来实现续航能力的提升，这其中重要的一环就是通过汽车整车减重来实现续航能力的提升。目前，车内大多数的内饰品已经实现了轻量化，同时工艺上也满足了汽车行业的快速连续化生产，而对于汽车的承力及次承力部件实现轻量化目前还在努力尝试，比如，采用更加轻型的合金，采用短切纤维或长纤维增强热塑型复合材料，以及连续纤维增强树脂基复合材料等，而连续纤维增强树脂基复合材料已被认为是实现汽车的承力及次承力部件轻量化的主要途径，但高效连续化生产以及复合材料的易燃性成为阻碍这一过程的实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种连续纤维增强热固型阻燃预浸料及其制备方法，主要针对快速模压工艺，实现连续化生产，特别是在高温下如140-160℃下进行热进热出工艺，同时固化时间尽可能短，并达到使用过程要求的最低固化度。另外在兼具优异阻燃性能的同时保证了预浸料模压过程中的流动性，实现无需泄压就可以快速排气，并保证模压制件表面光亮无缺陷，同时通过从材料本身出发实现无喷涂技术，无需打磨喷涂工艺流程，进而提高生产节拍及效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种连续纤维增强热固型阻燃预浸料，包括预浸料树脂和连续纤维织物，采用环保热熔法工艺制备而成，所述阻燃预浸料中预浸料树脂含量为38～45％；

所述预浸料树脂的各原料及质量份数分别为：环氧树脂70～80份，阻燃剂8～15份，辅助助剂1～3份，流平助剂1～3份，着色剂0-1份，固化剂5～7份，促进剂1～3份；其中促进剂包括第一促进剂和第二促进剂，第一促进剂为有机脲类、硫脲类或咪唑类化合物中的一种或几种，第二促进剂为络合化的芳香二胺；第一促进剂与第二促进剂的质量比为1-1.5。

上述连续纤维增强热固型阻燃预浸料的制备方法，包括：

将环氧树脂加入到混合釜中，升温至环氧树脂熔融，搅拌至混合均匀，加入辅助助剂，充分搅拌均匀后加入流平助剂，充分搅拌后加入阻燃剂、着色剂，搅拌至混合均匀，降温至55～65℃，加入固化剂和促进剂，均匀搅拌8～15min出料，得到预浸料树脂；

将制得的预浸料树脂在连续涂膜机上涂制为固定克重树脂膜，并与连续纤维织物进行含浸制备成阻燃预浸料。

在一些实施例中，所述络合化的芳香二胺包括芳香二胺的苯基磷酸盐或溴化锌络合的对苯二胺中的一种或几种。

优选的，第一促进剂与第二促进剂的质量比为1:1。

在一些实施例中，所述的环氧树脂为低粘度酚醛环氧树脂、中等粘度酚醛环氧树脂、含磷环氧树脂、双酚A型环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的一种或几种。

在一些实施例中，所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三聚氰胺磷酸酯中的一种或几种；