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1、10申请公布号CN104212127A43申请公布日20141217CN104212127A21申请号201410458629022申请日20140910C08L63/00200601C08L81/06200601C08J3/24200601C08J5/04200601C08L67/06200601C08L61/06200601C08L79/08200601C08L79/04200601C08L61/16200601C08L33/12200601C08L71/10200601C08L71/12200601C08L69/0020060171申请人江苏恒神纤维材料有限公司地址212314江苏省镇江。
2、市丹阳市通港路北侧777号72发明人单瑞俊黄登亮杨强马喜静74专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人沈志海54发明名称低温固化高温使用的模具预浸料57摘要本发明提供一种低温固化高温使用的模具预浸料，将树脂组分混合均匀后与纤维组分复配，得到预浸料，其中，预浸料的树脂组分含量为1060，纤维面密度为50GSM800GSM，预浸料的树脂组分包括树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分，预浸料的树脂组分中的树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分的含量为5098、050和245；使用该模具预浸料成型模具，可以在低温条件下初固化，然后脱模后固化得到“高温使用”的模具，可以降低母模的使用温度，减少母模成。
3、本。解决了传统金属材质模具材料及普通模具预浸料成型难度大、成型成本高等问题。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104212127ACN104212127A1/1页21一种低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于，将树脂组分混合均匀后与纤维组分复配，得到预浸料，其中，预浸料的树脂组分含量为1060，纤维面密度为50GSM800GSM，预浸料的树脂组分包括树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分，预浸料的树脂组分中的树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分的含量为5098、050和245；预浸料的树脂组分中的树脂部分为不。
4、饱和聚酯、聚酯乙烯酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或多种的混合物；预浸料的树脂组分中的增韧剂部分为聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚芳醚砜和聚碳酸酯等中的一种或多种的混合物；预浸料的树脂组分中的固化剂组分为胺类、酸酐类、金属盐类、咪唑类、线性树脂低聚物类和它们的衍生物中的一种或多种的混合物。2如权利要求1所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于预浸料的纤维组分采用高强或高模级别的纤维。3如权利要求2所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于预浸料的纤维组分采用单向连续纤维束、单向织物、二维织物和三维织物形式。4。
5、如权利要求13任一项所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于将预浸料铺贴在母模上，预浸料与母模在较低温度下完成初固化定型，然后将预成型的模具从母模脱下，接着在较高温度下完成后固化，得到低温固化高温使用的复合材料模具。5如权利要求4所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于预浸料初始固化温度在50100，后固化温度150250。6如权利要求5所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于预浸料的树脂组分初固化后DMATG为60100，后固化后DMATG为150300。其中DMA全称“动态热机械分析”，“DMATG”表示样品储能模量变化时的转变温度，它表征样品能使用的最高温度，下同。7如。
6、权利要求6所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于预浸料板材固化后层间剪切强度在50MPA100MPA，弯曲强度在500MPA1600MPA，弯曲模量在40GPA150GPA，热膨胀系数早01106M/5106M/。8如权利要求7所述的低温固化高温使用的模具预浸料，其特征在于预浸料初固化在5585，后固化在180230；预浸料初固化DMATG在6590，后固化DMATG在180300；预浸料板材固化后层间剪切强度在60MPA100MPA，弯曲强度在700MPA1600MPA，弯曲模量在50GPA150GPA，热膨胀系数在01106M/3106M/。9如权利要求7所述的低温固化高温使用的模。
7、具预浸料，其特征在于以从室温以3/MIN升至180，180保温1H，以3/MIN降至室温，为一个热循环；经过200次热循环后，其预浸料板材固化后层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量降低程度在015；经过500次热循环后，其预浸料板材固化后层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量降低程度在0110。权利要求书CN104212127A1/4页3低温固化高温使用的模具预浸料技术领域0001本发明涉及一种低温固化高温使用的模具预浸料。背景技术0002模具应用十分广泛，传统模具材料普遍为金属材质，它们存在加工困难，加工成本高等问题。近年来，国内模具预浸料开始发展但进展缓慢，普遍存在固化温度高、耐温性差、固化过程复杂。
8、等问题，如国内某公司的一款模具用预浸料，主体采用环氧树脂和东丽T300纤维，其初始固化温度为65，经一定后固化后，其耐温性较差，只能在130左右长期使用，这限制了它的应用范围，这些问题影响着模具预浸料的发展，研究一款初始固化温度低，后固化后耐温性良好的模具用预浸料有着重大意义。发明内容0003针对上述技术存在的问题，本发明提供一种“低温固化高温使用”的模具预浸料，使用该模具预浸料成型模具，可以在低温条件下初固化，然后脱模后固化得到“高温使用”的模具，可以降低母模的使用温度，减少母模成本，解决了传统金属材质模具材料及普通模具预浸料成型难度大、成型成本高等问题。0004本发明是通过以下方式来实现的。
9、0005一种低温固化高温使用的模具预浸料，将树脂组分混合均匀后与纤维组分复配，得到预浸料，其中，预浸料的树脂组分含量为1060，纤维面密度为50GSM800GSM，预浸料的树脂组分包括树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分，预浸料的树脂组分中的树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分的含量为5098、050和245；0006预浸料的树脂组分中的树脂部分为不饱和聚酯、聚酯乙烯酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或多种的混合物；0007预浸料的树脂组分中的增韧剂部分为聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚芳醚砜和聚碳酸酯等中的一种或多种的混合物；。
10、0008预浸料的树脂组分中的固化剂组分为胺类、酸酐类、金属盐类、咪唑类、线性树脂低聚物类和它们的衍生物中的一种或多种的混合物。0009进一步地，预浸料的纤维组分采用高强或高模级别的纤维。0010进一步地，预浸料的纤维组分采用单向连续纤维束、单向织物、二维织物和三维织物形式。0011进一步地，将预浸料铺贴在母模上，预浸料与母模在较低温度下完成初固化定型，然后将预成型的模具从母模脱下，接着在较高温度下完成后固化，得到低温固化高温使用的复合材料模具。0012进一步地，预浸料初始固化温度在50100，后固化温度150250。0013进一步地，预浸料的树脂组分初固化后DMATG为60100，后固化后DM。
11、ATG为150300。说明书CN104212127A2/4页40014进一步地，预浸料板材固化后层间剪切强度在50MPA100MPA，弯曲强度在500MPA1600MPA，弯曲模量在40GPA150GPA，热膨胀系数早01106M/5106M/。0015进一步地，预浸料初固化在5585，后固化在180230；预浸料初固化DMATG在6590，后固化DMATG在180300；预浸料板材固化后层间剪切强度在60MPA100MPA，弯曲强度在700MPA1600MPA，弯曲模量在50GPA150GPA，热膨胀系数在01106M/3106M/。0016进一步地，以从室温以3/MIN升至180，180保。
12、温1H，以3/MIN降至室温，为一个热循环；经过200次热循环后，其预浸料板材固化后层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量降低程度在015；经过500次热循环后，其预浸料板材固化后层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量降低程度在0110。0017本发明的有益效果是该种模具预浸料，在较低温度下将预浸料与母模一起预成型，然后脱离母模，在较高温度下单独成型，得到使用温度高的模具，这样可以降低母模的成本，且成型过程简单、易操作，扩大模具预浸料的应用，促进复合材料在模具领域的发展。该种模具预浸料，改变了传统模具和普通模具预浸料的成型方式，解决传统传统模具材料和铺贴模具预浸料成型难度大、成型成本高等问题，该模具预浸料。
13、由树脂组分和纤维组分构成，初始固化温度低，后固化后模具耐温性良好，且成型简单，使用方便。具体实施方式0018下面详细说明本发明的优选实施例。0019低温固化高温使用的模具预浸料，将树脂组分混合均匀后与纤维组分复配，得到预浸料，其中，预浸料的树脂组分含量为1060，纤维面密度为50GSM800GSM，优选的树脂含量3045，纤维面密度200GSM700GSM。0020预浸料的树脂组分包括树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分，预浸料的树脂组分中的树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分的含量为5098、050和245；优选的树脂部分、增韧剂部分和固化剂部分的含量为7098、1030和315。将预浸料铺贴在母模。
14、上，预浸料与母模在较低温度下完成初固化定型，然后将预成型的模具从母模脱下，接着在较高温度下完成后固化，得到低温固化高温使用的复合材料模具。0021预浸料的树脂组分中的树脂部分为不饱和聚酯、聚酯乙烯酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或多种的混合物；预浸料的树脂组分中的增韧剂部分为聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、改性聚芳醚砜和聚碳酸酯等中的一种或多种的混合物；预浸料的树脂组分中的固化剂组分为胺类、酸酐类、金属盐类、咪唑类、线性树脂低聚物类和它们的衍生物中的一种或多种的混合物。0022预浸料的纤维组分可以为相当于东丽T300、T40。
15、0、T700、T800、T1000等高强或M40、M60等高模级别的所有纤维，纤维形式可以为单向连续纤维束、单向织物、二维织物和三维织物形式。优选T300级别纤维的二维斜纹织物。0023初始固化温度在50100，后固化温度150250。优选初固化5585，后固化180230。0024预浸料的初固化后DMATG为60100，后固化后DMATG为150300。优说明书CN104212127A3/4页5选的初固化DMATG在6590，后固化DMATG在180300。0025预浸料板材固化后层间剪切强度在50MPA100MPA，弯曲强度在500MPA1600MPA，弯曲模量在40GPA150GPA，热。
16、膨胀系数早01106M/5106M/。优选的预浸料板材固化后层间剪切强度在60MPA100MPA，弯曲强度在700MPA1600MPA，弯曲模量在50GPA150GPA，热膨胀系数在01106M/3106M/。0026以从室温以3/MIN升至180，180保温1H，以3/MIN降至室温，为一个热循环；经过200次热循环后，其预浸料板材固化后层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量降低程度在015；经过500次热循环后，其预浸料板材固化后层间剪切强度、弯曲强度和弯曲模量降低程度在0110。0027实验检验0028预浸料模具的制作步骤为0029第一步选用树脂组分A和纤维组分B，按照相应工艺制成预浸料C；0。
17、030第二步根据母模要求，将预浸料C裁剪成相应形状，在洁净间铺贴到母模上，同时将预浸料按照ASTM标准铺贴成3MM层间剪切和弯曲测试板，作为随炉测试件；0031第三步将母模与铺贴的预浸料，放入热压罐固化，低温处固化后，脱模，将制作的模具单独进行后固化。0032取出得到完全成型模具E及随炉件F。0033其中初始固化和后固化的温度及时间根据预浸料体系而改变，此处不做详细叙述。00341当树脂组分A中树脂部分为酚醛环氧环氧当量为195205G/MOL和双酚A环氧环氧当量为175185G/MOL按质量比3565得到的混合物，无增韧剂组分，固化剂组分为咪唑类固化剂，树脂部分与固化剂部分质量比为964；纤。
18、维采用东丽公司T300二维斜纹织物，规格为HFW200TA32/21000A3表示3KT300时，按照上述步骤得到的树脂组分A1、预浸料C1、模具E1和随炉件F1；00352当树脂组分为二种多官能团环氧树脂环氧当量均在115225G/MOL的混合物，增韧剂组分为聚砜，固化剂为胺类固化剂，各组分比例为602020；纤维同样为东丽公司T300二维斜纹织物，规格为HFW200TA32/21000A3表示3KT300时，按照上述步骤得到的树脂组分A2、预浸料C2、模具E2和随炉件F2；0036经测试的树脂组分A1、树脂组分A2、随炉件F1、随炉件F2的性能为0037树脂组分A0038检验项目单位A1A。
19、2初固化后DMATG6585后固化后DMATG2012240039随炉件F0040随炉件用于测试层间剪切强度、弯曲强度和模量、DMATG和热膨胀系数。0041随炉件的测试数据如下表说明书CN104212127A4/4页60042检验项目单位F1F2初固化后DMATG8598后固化后DMATG206226层间剪切MPA6982弯曲强度MPA856923弯曲模量GPA5973热膨胀系数106M/22180043模具E0044制作的模具表面平整度及光洁度较好，如果客户需要高表面质量，可通过模具表面的后处理达到。0045工业可利用性0046根据本发明，可以降低高温模具的成型难度和成型成本，扩大复合材料在模具领域的应用，可以应用于从民用市场到航空市场的各种耐高温模具。0047以上所述的具体实例只是为了详细说明本发明，但是在不损害本发明的宗旨和范围的情况下，可以进行各种变更、修改，这对于本领域的技术人员来说是清楚的。说明书CN104212127A。