预浸料性能及应用案例

一、预浸料定义

1、预浸料定义

预浸料俗称模塑料，是用树脂在严格控制条件下浸渍连续纤维及其织物而制成的组合体，是制造先进复合材料的中间体。具有一定力学性能的结构单元，可进行结构设计，其某些性质直接移植到复合材料制品中，预浸料的质量直接影响到复合材料的质量。

2、预浸料产品标准

QJ 3184 T300碳纤维∕AG-80环氧树脂预浸料规

HB 6701 LWR—1 T300中温固化环氧碳纤维预浸料

GJB 3945 芳纶∕环氧树脂预浸料规

GB/T 25043 连续树脂基预浸料用多轴向经编增强材料

HB 7069 环氧树脂玻璃布预浸料规

JB/T 10942 干式变压器用F级预浸料

HB 7737 飞机辅机零件专用环氧聚酰胺涂料规

JC/T 774 预浸料凝胶时间试验方法

JC/T 775 预浸料树脂流动度试验方法

JC/T 776预浸料挥发物含量试验方法

JC/T 780 预浸料树脂含量试验方法

ASTM D 3532 环氧碳纤维预浸料凝胶时间试验方法

HB 7736 复合材料预浸料物理性能试验方法

二、预浸料种类

预浸料是复合材料的中间体，根据选用树脂种类可以分为：热固性预浸料和热塑性预浸料；根据选用树脂的类型分为：环氧预浸料、聚酰胺预浸料、酚醛预浸料、氰酸酯预浸料、聚砜预浸料、聚醚预浸料等；根据增强材料类型分为：碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料、芳纶纤维预浸料、玄武岩纤维预浸料、硼纤维预浸料等；根据增强材料结构型式可分为：单向纤维预浸料、短切纤维预浸料、织物预浸料等。我公司主要生产以碳纤、芳纶、玻纤为增强材料的环氧、氰酸酯、聚酰亚胺类的热固性树脂预浸料。

三、预浸料的基本特征

1、由于预浸料在成型过程中精确控制了树脂含量、增强材料含量和增强材

料的排列，树脂流出少，可以得到力学性能和外形尺寸精度很高的制品。

2、预浸料是干态材料，同时具有一定的粘结性，铺层简便，能够严格按照

性能要求精确铺层。

3、由于预浸料浸渍完全，部气泡少，制品表面效果优良，质量水平高。

4、与传统生产复合材料生产环境相比，生产环境干净整洁，对环境影响小。

5、制造工序多而繁琐，制品造价高。

四、预浸料应用领域

1、休闲体育：鱼竿、弓箭、皮划艇、滑雪板、滑水板、高尔夫球杆、自行车、龙舟、风筝、冲锋舟、救生艇等。

2、竞技体育：自行车、皮划艇、跳水板、撑杆等

3、航空航天：飞机蒙皮、飞机整流罩、旋翼、仪表外壳、仪表盘等

4、军用产品：发射筒、炮弹箱、仪器周转箱、枪托、雷达罩、头盔、天线罩、防护装甲、无人机蒙皮等

5、建筑工程：桥梁修补、桥梁、结构梁、建筑修补、体育馆屋顶等

6、汽车制造：保险杠、仪表盘、底板、门框版、引擎盖、车顶板、气压罐等

7、尖端装备制造：轨道、机器手、外壳、绝缘体、导体等

8、船舶工程：天线罩、声纳导流罩、仪表盘、螺旋桨、指挥台围壁、玻璃钢游艇、蓄电池箱等。

9、电力及核电工程：风电机舱罩、风叶、设备外壳、接线盒、杆塔、电缆芯、绝缘体等

10、农业养殖：网箱拉杆、养殖箱、周转箱、玻璃钢渔船等。

11、化学工程：塔器压力组件、管道、型材、反应装置、抽油杆等。

五、预浸料常用规格

1、标准模量单向碳纤维预浸

标准模量单向碳纤维预浸料

附：6512及7112风力发电用树脂数据表

6512中等粘度低粘度适用于高质量横梁的生产，7112高粘度良好的悬垂

附：6511树脂数据表

附：9314树脂数据表

附：9817树脂数据表

低温固化环氧树脂，固化温度为85℃。该树脂具有很高的强度及良好的流动

附：13523树脂数据表

附：6509树脂数据表

附：9A16树脂数据表

附：9B14树脂数据表

预浸料用无卤阻燃环氧树脂，固化温度为120℃。9B14树脂适用于生产符合

附：10128H树脂数据据表

耐高温高韧性环氧树脂，Tg为210℃。该树脂具有良好的抗冲击性。适用于

附：11C19树脂数据表

耐高温双马树脂，Tg为250℃。该树脂具有良好的耐高温性，高韧性及良好

六、预浸料选择方法

1、树脂与增强材料匹配性好，保证增强材料和基体材料复合界面优良。

2、具有适当的粘度和铺设性，粘度不宜太大，防止重新铺层时导致预浸料结构破坏，粘度太小，铺设好的预浸料去掉外力时容易回弹，形成翘曲。

3、树脂含量偏差尽可能降低，至少控制在±3%以，保证复合材料纤维体积含量稳定和力学性能的稳定。

4、挥发分含量尽可能少，至少控制在±3%以，降低复合材料中的空隙含量。

5、有较长的贮存寿命，以满足复合材料的铺贴工艺和力学性能要求。

6、固化成型时有较长的加压带，即在较宽的温度围，可得到满意的复合材料

满足力学性能要求。

7、有适当的流动性，层压件流动性应大一些，以便树脂均匀并浸透增强材料，夹层结构流动性比较小，以时面板和芯材能牢固的粘接在一起。

8、结合制品的结构型式和成型工艺，选择合适的预浸料。

9、根据制品力学性能要求合理的选择所需的纤维。

10、根据制品的工作环境和其他要求，选择相应的树脂和增强材料。

七、预浸料常用成型工艺

预浸料常用成型工艺有：带压成型、模压成型、真空袋压成型、缠绕成型等，对于要求比较高的采用模压成型，真空袋压适合单面要求制品。，带压成型主要用于管型制品，缠绕成型适合于容器类制品。

八、预浸料的典型应用