[发明专利]通过挤压法使车体零件用预浸料高速固化的树脂组合物和包含其的预浸料产品

说明书

本发明涉及通过挤压法使车体零件用预浸料高速固化的树脂组合物和包含其的预浸料产品。特别地，本发明涉及通过将热固性树脂组合物和至少一种热塑性添加剂浸渍于单向碳纤维中而制造的预浸料，并且还涉及用于通过挤压法使车体零件用预浸料高速固化的树脂组合物以及包含其的预浸料产品，其与现有技术的产品的不同之处在于树脂成分、树脂的当量、粘度、胶凝时间和玻璃化转变温度。

技术领域

本发明涉及通过将热固性树脂组合物和至少一种热塑性添加剂浸渍于单向碳纤维内来制造的预浸料，更具体而言，涉及用于通过挤压法使车体零件用预浸料高速固化的树脂组合物以及包含其的预浸料产品，其与现有技术的产品的不同之处在于树脂成分、树脂的当量(equivalent weight)、粘度、胶凝时间和玻璃化转变温度。

背景技术

预浸料(prepreg)是利用纤维和主要成分为树脂的基质的组合而制造的纤维增强复合体。含有碳纤维和树脂的碳纤维增强复合体在机械性质方面优异并且广泛用于诸如体育用品、航空器和汽车等一般工业应用中。

这些碳纤维增强复合体通过对碳纤维的纤丝进行排列并在将热固性树脂浸渍于具有对齐特性的碳纤维(如织物型碳交叉和连线碳纤丝等形式)内之后形成预浸料。

通过层压和形成预浸料的方法，能够制造具有优异的机械性质和刚度的纤维增强塑料(FRP)。具体地，这种方法是通过将热固性树脂组合物浸渍于纤维增强的基材内并通过在热和压力下固化该热固性树脂组合物来制备纤维增强塑性预浸料的方法。

纤维增强复合体需要满足高品质标准，因为在制造所述纤维增强复合体时使用了预浸料。优选的预浸料不会对物理性质造成不良影响，诸如固化时间缩短和复合体的拉伸强度。

特别是，对于大零件的制造而言，优选经制造以便在更低温度下减少固化时间的预浸料，这是因为这样的低温需要复杂度更低的加热系统且能量消耗极大地减少。因此，特别是在低固化温度时，期望的是提供将固化时间显著减少至低于目前可获得的预浸料的固化时间的先进的环氧树脂体系。

现有技术

专利文献

日本专利公开第2003-128764号

发明内容

技术问题

本发明被设计来解决上述问题，本发明的一个方面在于通过建立热固性树脂体系的与现有技术的预浸料相比具有更短的固化时间的预浸料的高生产力。

本发明的另一个方面在于通过使用热塑性树脂和固化剂(由此快速生产具有先进品质的预浸料)来将预浸料用于一般工业应用中。

技术方案

在本发明的一个实施方式中，提供了一种预浸料用树脂组合物，其包含：(a)包括双酚A环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂(phenol novolac epoxy)、甲酚酚醛环氧树脂(cresolnovolac epoxy)和四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)的环氧树脂；(b)3,3'-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(1,1-二甲基脲)；和(c)二氰基二酰胺；其中，所述树脂组合物满足下述条件(i)：(i)在所述树脂组合物于150℃加热5分钟后，玻璃化转变温度为至少150℃(DSC)。

本发明的另一个实施方式提供了满足下述条件的树脂组合物：(i)所述树脂组合物在180℃加热2分钟后能被固化至少95％，(ii)所述树脂组合物在150℃加热5分钟后能被固化至少95％，(iii)所述树脂组合物在130℃加热7分钟后能被固化至少95％，(iv)所述树脂组合物在100℃加热26分钟后能被固化至少95％。

本发明的另一个实施方式提供了在25℃的粘度为400,000至600,000泊的树脂组合物。