加快复合材料含浸速度的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010557483.7

申请日:

2010.11.24

公开号:

CN102020829A

公开日:

2011.04.20

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C08L 63/00申请公布日:20110420|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 63/00申请日:20101124|||公开

IPC分类号:

C08L63/00; C08L33/04; C08L67/00; C08L75/04; C08L79/08; C08K9/04; C08K7/14; C08J5/08

主分类号:

C08L63/00

申请人:

广东生益科技股份有限公司

发明人:

杨虎; 潘宏杰; 刘熙

地址:

523000 广东省东莞市松山湖科技产业园区北部工业园工业西路5号

优先权:

专利代理机构:

深圳市德力知识产权代理事务所 44265

代理人:

林才桂

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内容摘要

本发明涉及一种加快复合材料含浸速度的方法,包括步骤如下:步骤1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体;步骤2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理;步骤3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸;步骤4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下进行固化成型,得到均一固相的复合材料。本发明利用相似相容原理,使用与基体材料相容性好的液体,在含浸前将增强材料中的气-固和气-液界面转化成液-固界面,从而使整个含浸过程中只存在液-固界面,增加含浸效果,降低应力集中等不利因素产生的几率,后在高温成型中将液相消除,得到含浸效果非常好的均匀固相的复合材料,从而提高了复合材料的综合性能。

权利要求书

1: 一种加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,包括步骤如下 : 步骤 1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体 ; 步骤 2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理 ; 步骤 3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸 ; 步骤 4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下进行固化成型,得到均一固相的 复合材料。
2: 如权利要求 1 所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述步骤 2 中对 增强材料进行预处理时,所述液体将增强材料中的气相进行置换。
3: 如权利要求 1 所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述步骤 4 中固 化成型的特定温度为 90-280℃。
4: 如权利要求 1 所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述增强材料为 天然纤维、有机合成纤维、有机织物或无机纤维 ;基体材料为环氧树脂胶系、丙烯酸酯 胶系、聚酯胶系、聚氨酯胶系或聚酰亚胺胶系。
5: 如权利要求 1 所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述与基体材 料具有相容性的液体,选自丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁 醚、二甲基甲酰胺、苯、甲苯或二甲苯。

说明书


加快复合材料含浸速度的方法

    【技术领域】
     本发明涉及复合材料生产领域,特别涉及一种加快复合材料含浸速度的方法。背景技术 目前复合材料生产中,用来对增强材料进行含浸的装置主要由含浸槽、含浸辊 及烘烤箱组成。 含浸时,增强材料绕过含浸辊,浸没于盛有基体材料 ( 主要为高聚物 ) 的 含浸槽中,达到浸润目的。 复合材料的连续生产线,一般都将增强材料绕过浸在基体材 料中的含浸辊进行含浸,含浸后立即进入烘烤箱将增强材料上的基体材料烘干得到复合 材料。 增强材料往往在含有气相 ( 空气 ) 的状态下进入基体材料,在成型前复合材料含 有三个界面 :气 - 固、气 - 液以及固 - 液,基体材料来不及消除气 - 液和气 - 固界面就进 入成型区域成型,最终得到的复合材料内部残留气 - 固界面,在复合材料中形成空洞, 降低复合材料的综合性能,从而达不到高性能复合材料的要求。 对于使用条件越高的复 合材料,其要求的材料性能越高,从生产过程中来讲就要求基体材料对增强材料的浸润 就越充分。 这就对现有的含浸方法提出了新的要求,以得到表观质量较好、内部无空洞 的复合材料。
     发明内容 本发明的目的在于提供一种加快复合材料含浸速度的方法,有效提高含浸效 果,消除复合材料内部空洞,达到提高复合材料综合性能的目的。
     为实现上述目的,本发明提供一种加快复合材料含浸速度的方法,包括步骤如 下:
     步骤 1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体 ;
     步骤 2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理 ;
     步骤 3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸 ;
     步骤 4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下固化成型,得到均一固相的 复合材料。
     所述步骤 2 中对增强材料进行预处理时,所述液体将增强材料中的气相 ( 空气 ) 进行置换。
     所述步骤 4 中固化成型的特定温度为 90-280℃
     所述增强材料为天然纤维、有机合成纤维、有机织物或无机纤维等等,如玻璃 纤维布 ;基体材料为环氧树脂胶系、丙烯酸酯胶系、聚酯胶系、聚氨酯胶系或聚酰亚胺 胶系等等 ;液体为与基体材料对应的与之相容性好的液体,如可选自丙酮、丁酮、环己 酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯等等。
     本发明的有益效果是 :本发明的加快复合材料含浸速度的方法,利用相似相容 原理,使用与基体材料相容性好的液体,在含浸前将增强材料中的气 - 固和气 - 液界面转 化成液 - 固界面,从而使整个含浸过程中只存在液 - 固界面,增加含浸效果,降低应力集
     中等不利因素在其中产生的几率,后在高温成型中将液相消除,最后得到含浸效果非常 好的均匀固相 ( 无树脂空洞 ) 的复合材料,从而提高了复合材料的综合性能。 附图说明 下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方 案及其它有益效果显而易见。
     附图中,
     图 1 为本发明的加快复合材料含浸速度的方法流程图。
     具体实施方式
     如图 1 所示,本发明的加快复合材料含浸速度的方法,其包括步骤如下 :
     步骤 1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体 ;所述增强 材料包括天然纤维、有机合成纤维、有机织物以及无机纤维等等,如玻璃纤维布 ;基体 材料包括环氧树脂胶系、丙烯酸酯胶系、聚酯胶系、聚氨酯胶系或聚酰亚胺胶系等等 ; 液体为与基体材料对应的与之相容性好的液体,如可选自丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇 甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯等等。 步骤 2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理 ;所述增强材 料往往含有气相 ( 空气 ),使用液体对其进行预处理时,液体将增强材料中的气相进行 置换,填充了增强材料中的原空气存在的空洞,使其只存有液 - 固界面 ( 液体及增强材 料 )。
     步骤 3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸 ;由于增强材料经 过了预处理,其中的气相已被液体完全置换,因此在含浸过程中就只存在液相 ( 预处理 的液体及基体材料 ) 和固相 ( 增强材料 ),利用所述液体与基体材料的相似相容原理,增 强材料在基体材料中含浸更快速、完全,含浸效果更好,从而降低应力集中等不利因素 产生几率。
     步骤 4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下进行固化成型,得到均一固 相的复合材料。 其中,采用烘烤箱对含浸有基体材料的增强材料进行高温烘烤,去除其 内的液相,烘烤成型的特定温度为 90-280℃。 因增强材料中已不存在气相 ( 空气 ),因 此在烘烤后得到的复合材料不存在有空洞的缺陷,整体上为均一固相,从而提供复合材 料的综合性能。
     以玻璃纤维增强环氧树脂生产玻璃钢材料为例进行详细说明 :在连续生产过程 中,预先将玻璃纤维用与环氧树脂有良好相容性的液体如丙酮,进行预处理,其将玻璃 纤维中的气相 ( 空气 ) 完全置换,然后将玻璃纤维浸没在盛有环氧树脂的含浸槽中含浸, 最后再通过烘烤箱高温烘烤固化成型,制得玻璃钢材料。 其中,因玻璃纤维的气相已被 液体完全置换,含浸过程中就只存在液相 ( 对玻璃纤维预处理的液体及环氧树脂 ) 和固相 ( 玻璃纤维 ),在高温固化成型的过程中去除其中的液相,最后即可得到均一固相 ( 其中 不存在气 - 固界面 ) 的玻璃钢材料。
     综上所述,本发明的加快复合材料含浸速度的方法,利用相似相容原理,使用 与基体材料相容性好的液体,在含浸前将增强材料中的气 - 固和气 - 液界面转化成液 - 固
     界面,从而使整个含浸过程中只存在液 - 固界面,增加含浸效果,降低应力集中等不利 因素在其中产生的几率,后在高温成型中将液相消除,最后得到含浸效果非常好的均匀 固相 ( 无树脂空洞 ) 的复合材料,从而提高了复合材料的综合性能。
     以上所述,仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员来说,可以 根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和 变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

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资源描述

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1、10申请公布号CN102020829A43申请公布日20110420CN102020829ACN102020829A21申请号201010557483722申请日20101124C08L63/00200601C08L33/04200601C08L67/00200601C08L75/04200601C08L79/08200601C08K9/04200601C08K7/14200601C08J5/0820060171申请人广东生益科技股份有限公司地址523000广东省东莞市松山湖科技产业园区北部工业园工业西路5号72发明人杨虎潘宏杰刘熙74专利代理机构深圳市德力知识产权代理事务所44265代理人林。

2、才桂54发明名称加快复合材料含浸速度的方法57摘要本发明涉及一种加快复合材料含浸速度的方法,包括步骤如下步骤1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体;步骤2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理;步骤3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸;步骤4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下进行固化成型,得到均一固相的复合材料。本发明利用相似相容原理,使用与基体材料相容性好的液体,在含浸前将增强材料中的气固和气液界面转化成液固界面,从而使整个含浸过程中只存在液固界面,增加含浸效果,降低应力集中等不利因素产生的几率,后在高温成型中将液相消除,得到含浸效果非常好的均匀。

3、固相的复合材料,从而提高了复合材料的综合性能。51INTCL19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3页附图1页CN102020843A1/1页21一种加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,包括步骤如下步骤1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体;步骤2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理;步骤3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸;步骤4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下进行固化成型,得到均一固相的复合材料。2如权利要求1所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述步骤2中对增强材料进行预处理时,所述液体将增强材。

4、料中的气相进行置换。3如权利要求1所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述步骤4中固化成型的特定温度为90280。4如权利要求1所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述增强材料为天然纤维、有机合成纤维、有机织物或无机纤维;基体材料为环氧树脂胶系、丙烯酸酯胶系、聚酯胶系、聚氨酯胶系或聚酰亚胺胶系。5如权利要求1所述的加快复合材料含浸速度的方法,其特征在于,所述与基体材料具有相容性的液体,选自丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二甲基甲酰胺、苯、甲苯或二甲苯。权利要求书CN102020829ACN102020843A1/3页3加快复合材料含浸速度的方法技术领。

5、域0001本发明涉及复合材料生产领域,特别涉及一种加快复合材料含浸速度的方法。背景技术0002目前复合材料生产中,用来对增强材料进行含浸的装置主要由含浸槽、含浸辊及烘烤箱组成。含浸时,增强材料绕过含浸辊,浸没于盛有基体材料主要为高聚物的含浸槽中,达到浸润目的。复合材料的连续生产线,一般都将增强材料绕过浸在基体材料中的含浸辊进行含浸,含浸后立即进入烘烤箱将增强材料上的基体材料烘干得到复合材料。增强材料往往在含有气相空气的状态下进入基体材料,在成型前复合材料含有三个界面气固、气液以及固液,基体材料来不及消除气液和气固界面就进入成型区域成型,最终得到的复合材料内部残留气固界面,在复合材料中形成空洞,。

6、降低复合材料的综合性能,从而达不到高性能复合材料的要求。对于使用条件越高的复合材料,其要求的材料性能越高,从生产过程中来讲就要求基体材料对增强材料的浸润就越充分。这就对现有的含浸方法提出了新的要求,以得到表观质量较好、内部无空洞的复合材料。发明内容0003本发明的目的在于提供一种加快复合材料含浸速度的方法,有效提高含浸效果,消除复合材料内部空洞,达到提高复合材料综合性能的目的。0004为实现上述目的,本发明提供一种加快复合材料含浸速度的方法,包括步骤如下0005步骤1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体;0006步骤2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理;0007。

7、步骤3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸;0008步骤4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下固化成型,得到均一固相的复合材料。0009所述步骤2中对增强材料进行预处理时,所述液体将增强材料中的气相空气进行置换。0010所述步骤4中固化成型的特定温度为902800011所述增强材料为天然纤维、有机合成纤维、有机织物或无机纤维等等,如玻璃纤维布;基体材料为环氧树脂胶系、丙烯酸酯胶系、聚酯胶系、聚氨酯胶系或聚酰亚胺胶系等等;液体为与基体材料对应的与之相容性好的液体,如可选自丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯等等。0012本发明的有益。

8、效果是本发明的加快复合材料含浸速度的方法,利用相似相容原理,使用与基体材料相容性好的液体,在含浸前将增强材料中的气固和气液界面转化成液固界面,从而使整个含浸过程中只存在液固界面,增加含浸效果,降低应力集说明书CN102020829ACN102020843A2/3页4中等不利因素在其中产生的几率,后在高温成型中将液相消除,最后得到含浸效果非常好的均匀固相无树脂空洞的复合材料,从而提高了复合材料的综合性能。附图说明0013下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。0014附图中,0015图1为本发明的加快复合材料含浸速度的方法流程图。具体实施方式。

9、0016如图1所示,本发明的加快复合材料含浸速度的方法,其包括步骤如下0017步骤1、提供增强材料,基体材料及与基体材料具有相容性的液体;所述增强材料包括天然纤维、有机合成纤维、有机织物以及无机纤维等等,如玻璃纤维布;基体材料包括环氧树脂胶系、丙烯酸酯胶系、聚酯胶系、聚氨酯胶系或聚酰亚胺胶系等等;液体为与基体材料对应的与之相容性好的液体,如可选自丙酮、丁酮、环己酮、乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯等等。0018步骤2、使用与基体材料有相容性的液体对增强材料进行预处理;所述增强材料往往含有气相空气,使用液体对其进行预处理时,液体将增强材料中的气相进行置换,填充了。

10、增强材料中的原空气存在的空洞,使其只存有液固界面液体及增强材料。0019步骤3、将预处理后的增强材料浸没于基体材料中进行含浸;由于增强材料经过了预处理,其中的气相已被液体完全置换,因此在含浸过程中就只存在液相预处理的液体及基体材料和固相增强材料,利用所述液体与基体材料的相似相容原理,增强材料在基体材料中含浸更快速、完全,含浸效果更好,从而降低应力集中等不利因素产生几率。0020步骤4、将含浸有基体材料的增强材料在特定温度下进行固化成型,得到均一固相的复合材料。其中,采用烘烤箱对含浸有基体材料的增强材料进行高温烘烤,去除其内的液相,烘烤成型的特定温度为90280。因增强材料中已不存在气相空气,因。

11、此在烘烤后得到的复合材料不存在有空洞的缺陷,整体上为均一固相,从而提供复合材料的综合性能。0021以玻璃纤维增强环氧树脂生产玻璃钢材料为例进行详细说明在连续生产过程中,预先将玻璃纤维用与环氧树脂有良好相容性的液体如丙酮,进行预处理,其将玻璃纤维中的气相空气完全置换,然后将玻璃纤维浸没在盛有环氧树脂的含浸槽中含浸,最后再通过烘烤箱高温烘烤固化成型,制得玻璃钢材料。其中,因玻璃纤维的气相已被液体完全置换,含浸过程中就只存在液相对玻璃纤维预处理的液体及环氧树脂和固相玻璃纤维,在高温固化成型的过程中去除其中的液相,最后即可得到均一固相其中不存在气固界面的玻璃钢材料。0022综上所述,本发明的加快复合材。

12、料含浸速度的方法,利用相似相容原理,使用与基体材料相容性好的液体,在含浸前将增强材料中的气固和气液界面转化成液固说明书CN102020829ACN102020843A3/3页5界面,从而使整个含浸过程中只存在液固界面,增加含浸效果,降低应力集中等不利因素在其中产生的几率,后在高温成型中将液相消除,最后得到含浸效果非常好的均匀固相无树脂空洞的复合材料,从而提高了复合材料的综合性能。0023以上所述,仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。说明书CN102020829ACN102020843A1/1页6图1说明书附图CN102020829A。

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