[发明专利]一种预埋件、制备方法及包含该预埋件的复合材料结构

说明书

本发明公开了一种复合材料预埋件、制备方剂及包含该预埋件的复合材料结构，该预埋件为单向或多向浸渍树脂并固化的纤维束构成的稀疏网状或片状结构；所述预埋件可预埋到纤维铺层中，使用树脂导入工艺制造复合材料及超混杂复合材料部件；所述预埋件在复合材料成型过程中为树脂流动提供流道，提高树脂的浸渍效果；成型后和复合材料形成均一的整体，不降低复合材料的性能。使用该预埋件预埋到织物中，再导入树脂，具有树脂浸润快，树脂中未排或残存的气泡极易导出，消除干斑等优势。所述预埋件还可用于其它阻碍树脂导流的预成型件与织物铺层的一次灌注成型，金属和玻璃纤维超混杂复合材料的层合成型等方面。

技术领域

本发明涉及复合材料预埋件及复合材料结构。

背景技术

将树脂导入预置的纤维铺层，是纤维增强聚合物基复合材料(下面简称复合材料)应用最为广泛的工艺之一，包括真空辅助树脂传递法(VARTM)、树脂传递模塑法(RTM)、真空辅助渗透法(VARI)、反应注射成型(RIM)等具体工艺方法。为了提高树脂的浸渍性，使树脂完全、快速的充满纤维铺层，使用上述工艺制造复合材料制品，特别是制造厚制品时，需要引入导流介质。

一般情况下，可以在复合材料增强层外部铺设以聚丙烯(PP)等材料制成的导流网，待树脂固化、复合材料成型完成后，再将导流网移除、丢弃。这种方法通常不影响复合材料本体的性能，但会产生很多一次性使用的废弃物，既增加材料成本，增加施工工作量，而且又不环保。

如果需要在复合材料增强层中间引入导流介质，目前主流为使用玻璃纤维或聚丙烯(PP)长纤维连续毡。长纤维连续毡最大的劣势是容易积聚树脂中残存的气泡且难以导出，导致成型的复合材料部件出现泛白的现象，影响复合材料的性能。且该织物会增加树脂含量，最终影响复合材料的性能且使得产品的重量增加、成本上升。

另外，在复合材料中，需要预埋金属件或其它嵌入件制成超混杂复合材料时，也会引起树脂浸渍不良的情况发生。

发明内容

本发明目的之一是提供一种复合材料预埋件，在不降低复合材料性能的前提下，提高树脂的浸渍性，减少复合材料中的泛白、气泡等缺陷；提高树脂的浸渍速度，提高生产效率，降低成本；提高纤维含量，提高产品性能；并提高树脂导入工艺的环保性，解决可持续发展问题。

本发明的另一个目的是提供一种包含上述预埋件的复合材料，同时提供了一种制备上述预埋件的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种复合材料预埋件，预埋件为单向或多向浸渍树脂并固化的纤维束构成的有间隙的网状或片状结构；

所述预埋件可预埋到纤维铺层中，使用树脂导入工艺制造复合材料及超混杂复合材料部件；

所述预埋件在复合材料成型过程中为树脂提供流道，提高树脂的浸渍效果；

成型后和复合材料形成均一的整体，不降低复合材料的性能。

所述的树脂导入工艺指的是复合材料真空辅助树脂传递、树脂传递模塑、真空辅助渗透、反应注射成型及其组合与改进。

作为本发明所述的复合材料预埋件的一种优选方案，所述的树脂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂及其组合与改性产物。

作为本发明所述的复合材料预埋件的一种优选方案，所述的纤维束为玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、碳纤维、碳化硅纤维、涤纶纤维、丙纶纤维、腈纶纤维、尼龙纤维丝束及其复合。

作为本发明所述的复合材料预埋件的一种优选方案，所述的纤维束为10～8000tex，优选地，所述的纤维束为50～800tex。