预浸料复合材料由于其易用性、一致的性能和高质量的表面光洁度,在复合材料行业中变得越来越普遍。然而,在承诺使用这种材料之前,有很多关于预浸料的知识需要了解。
“预浸料”一词实际上是“预浸渍”一词的缩写。预浸料是预浸有树脂的FRP增强材料。通常,该树脂为环氧树脂,但也可使用其他类型的树脂,包括大多数热固性和热塑性树脂。虽然两者在技术上都是预浸料,但热固性预浸料和热塑性预浸料有着显著的不同。
热塑性预浸料是预浸有热塑性树脂的复合增强材料(玻璃纤维、碳纤维、芳纶等)。热塑性预浸料的常用树脂包括PP、PET、PE、PPS和PEEK。热塑性预浸料可采用单向胶带或机织或缝合的织物制成。
热固性预浸料和热塑性预浸料的主要区别在于,热塑性预浸料在室温下是稳定的,并且通常没有保质期。这是热固性树脂和热塑性树脂之间差异的直接结果。
在预浸料复合材料制造中更常用的是热固性预浸料。使用的主要树脂基体为环氧树脂。其他热固性树脂被制成预浸料,包括BMI和酚醛树脂。
对于热固性预浸料,热固性树脂从液体开始,完全浸渍纤维增强体。多余的树脂被精确地从加强件上去除。同时,环氧树脂经历部分固化,将树脂状态从液体变为固体。这被称为“B阶段”
在B阶段,树脂部分固化,通常为粘性树脂。当树脂被提升到高温时,通常会在完全硬化之前短暂地恢复到液态。固化后,处于b阶段的热固性树脂现在完全交联。
也许使用预浸料的最大优点是使用方便。例如,有人对用碳纤维和环氧树脂制造平板感兴趣。如果他们在封闭模塑或开放模塑过程中使用液体树脂,则需要获得织物、环氧树脂和环氧树脂硬化剂。大多数环氧硬化剂被认为是有害的,在液态下处理树脂可能会很麻烦。
对于环氧预浸料,只需订购一项。环氧预浸料卷成一卷,并且在织物中已经浸渍了所需数量的树脂和硬化剂。
大多数热固性预浸料在织物的两侧都有一层背膜,以在运输和准备过程中保护织物。然后将预浸料切割成所需形状,剥离背衬,然后将预浸料放入模具或工具中。然后在规定的时间内加热和加压。一些最常见类型的预浸料在250华氏度左右需要一个小时才能固化,但不同的系统在较低和较高的固化温度和时间下都可用。
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