[发明专利]预浸料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种预浸料及其制备方法。该方法包括：形成阻燃改性树脂，所述阻燃改性树脂包括树脂基体和添加剂；将阻燃改性树脂形成树脂膜；以及进行含浸处理，将树脂膜与纤维增强材料复合，形成预浸料，其中，在含浸处理的步骤中，添加剂改善树脂基体的流动性和浸润性至少之一。该方法采用新型的树脂基体以改善阻燃特性，以及采用添加剂以改善流动性和浸润性，从而获得阻燃特性、机械强度和稳定性提高的预浸料。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，更具体地涉及一种预浸料及其制备方法。

背景技术

复合材料制成的构件的典型应用是在飞行器的机身上，采用结构强、耐热强、自重轻等特性的复合材料能显著提升飞行器的动力性能和安全性。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法组成具有新性能的材料。由于其内部各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，可以使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

预浸料是制造复合材料的中间材料。目前预浸料的制备方法包括干法和湿法。在干法工艺中，将树脂粉末附着于纤维上，经过部分熔化，形成树脂不连续、纤维未被树脂充分浸透的一种复合物。在湿法工艺中，采用树脂溶液浸渍纤维，经过干燥和固化，形成树脂基本连续、纤维被树脂充分浸透的一种复合物。

在将预浸料用于制造复合材料时，不仅期望可以获得优良的机械强度，而且还期望获得优良的环境稳定性(即高温高湿环境下的稳定性)以及阻燃特性。但是，由于现在的预浸料采用的树脂基体主要是环氧树脂、双马来酰亚胺树脂等热固性树脂，阻燃性能较差，因此采用此类预浸料制造的复合材料的阻燃性能同样较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种预浸料及其制备方法，采用新型的树脂基体以改善阻燃特性，以及采用添加剂以改善流动性和浸润性。

根据本发明的一方面，提供一种预浸料的制备方法，包括：形成阻燃改性树脂，所述阻燃改性树脂包括树脂基体和添加剂；将阻燃改性树脂形成树脂膜；以及进行含浸处理，将树脂膜与纤维增强材料复合，形成预浸料，其中，在含浸处理的步骤中，添加剂改善树脂基体的流动性和浸润性至少之一。

优选地，所述树脂基体包括苯并恶嗪树脂，所述添加剂包括选自硅凝胶和硅烷偶联剂的至少一种。

优选地，形成阻燃改性树脂的步骤包括：将树脂基体与添加剂混合，以及在树脂基体的软化点温度附近的第一预定温度进行搅拌分散。

优选地，所述第一预定温度为70摄氏度至90摄氏度。

优选地，形成树脂膜的步骤包括将所述阻燃改性树脂涂覆在离型纸上。

优选地，采用涂模设备进行涂覆，所述涂模设备将阻燃改性树脂加热至熔融状态，并且包括彼此相对的一对涂布辊，通过调整涂布辊的间距控制树脂膜的厚度。

优选地，根据树脂基体在预浸料中的含量确定树脂膜的厚度。

优选地，含浸处理的步骤包括：将纤维增强材料夹在两层树脂膜之间；以及在第二预定温度和预定压力下保持预定时间。

优选地，所述第二预定温度为70摄氏度至90摄氏度。

根据本发明的另一方面，提供根据上述的方法制备的预浸料，包括：阻燃改性树脂和纤维增强材料，所述阻燃改性树脂包括作为树脂基体的苯并恶嗪树脂，以及作为添加剂的硅凝胶和硅烷偶联剂。

优选地，所述纤维增强材料包括选自石英纤维、芳纶纤维、碳纤维、石英织物、芳纶织物、碳织物中的一种。