[发明专利]一种航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料、手工预混制备方法及其复合材料

权利要求书

1.一种航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，其特征在于：

航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料是采用手工预混工艺由耐高温短切纤维、高残碳酚醛树脂在助剂作用下，通过切纱、烘纱、配胶、手工预混、撕松、铺放、晾置、烘干、测试、包装、储存、启用等工序制备得到的具有一定预固化度、呈散乱状态、纤维无一定方向的中间材料。

2.根据权利要求1所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，其特征在于：

所述短切纤维的长度为(5～250)mm，包括无碱玻璃纤维短切纱、高硅氧玻璃纤维短切纱、高强玻璃纤维短切纱、石英纤维短切纱、氧化铝纤维短切纱、粘胶基碳纤维短切纱、聚丙烯腈基碳纤维短切纱等耐烧蚀、耐高温短切纤维。

3.根据权利要求1所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，其特征在于：

所述酚醛为湿法树脂，树脂含量为(40～70)％，包括氨酚醛、镁酚醛、钡酚醛、硼酚醛、硼-硅酚醛、环氧改性酚醛、苯并噁嗪、无机改性酚醛、纳米改性酚醛等耐烧蚀、高残碳、耐高温树脂。

4.根据权利要求1所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，其特征在于：

制备原料中，助剂为无水乙醇、丙酮、石油醚、丁酮、乙酸乙酯等低沸点溶剂。

5.根据权利要求1所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，其特征在于：

制备原料中，所述酚醛树脂与短纤维的质量比为(90～250)：100；所述溶剂的添加量为所述酚醛树脂质量的(10～35)％。为了使树脂浸透纤维并混合均匀，需配置一定黏度的树脂溶液。溶剂加入量的多少就起到调节树脂溶液黏度的作用。一般来讲，树脂黏度降低有利于树脂对纤维的浸透。但若黏度过低，在预混过程中，极易造成纤维的离析，或影响预混料的挥发份等质量指标，进一步影响复合材料的性能。

6.根据权利要求1所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，其特征在于：

成品预混料目视外观应颜色均匀，无明显可见的树脂积聚和未浸润干纱等缺陷。预混料包括三项性能指标，树脂含量、挥发份含量和不溶性树脂含量(不包括有机纤维预混料)。其中，树脂含量为(33～55)％，挥发分含量为≤10％，不溶性树脂含量为(3～20)％。

7.一种制备如权利要求1-6任一所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料的手工预混制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用手工预混法制备航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料，以耐高温短切纤维、高残碳酚醛树脂、助剂为原材料，按照一定比例，通过切纱、烘纱、配胶、手工预混、撕松、铺放、晾置、烘干、测试、包装、储存、启用等工序制备得到的具有一定预固化度、呈散乱状态、纤维无一定方向的中间材料。

8.根据权利要求7所述的手工预混法制备航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料的方法，其特征在于：

所述切纱工序是将长纤维采用手工剪切或切割机机械切割等方式，剪切成(5～250)mm的短纤维。

9.根据权利要求7所述的手工预混法制备航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料的方法，其特征在于：

所述手工预混工序是将配好的树脂溶液与短切纤维采用手工揉料方法均匀混合得到湿态预混料。

10.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料以如权力要求1-19任一所述的航天烧蚀防热短切纤维/酚醛高密度预混料为中间材料，通过模压工艺在密闭模具内于一定温度和压力下制备得到。