一种纤维增强热固性树脂预浸料

技术领域

本发明属于纤维增强复合材料技术领域，具体涉及一种纤维增强热固性树脂预浸料。

背景技术

纤维增强热固性树脂是指纤维作为增强材料，热固性树脂(包括环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等)作为基体的纤维增强复合材料，因其比重小，比强度高等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、电路板、风电等领域。近年来，进一步提高纤维增强热固性树脂的力学性能是该领域的主要研究方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种纤维增强热固性树脂预浸料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种纤维增强热固性树脂预浸料，其特征在于，包括纤维，以及覆着于纤维上的纳米材料、填料和树脂的共混物；所述纤维为玄武岩纤维；所述树脂为经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂；所述纳米材料为纳米级Si

上述的一种纤维增强热固性树脂预浸料，其特征在于，所述纤维的体积为纤维增强热固性树脂预浸料体积的62％～68％，纳米材料的质量为树脂质量的2％～4％，填料的质量为树脂质量的8％～13％。

上述的一种纤维增强热固性树脂预浸料，其特征在于，所述纤维的体积为纤维增强热固性树脂预浸料体积的65％，纳米材料的质量为树脂质量的3％，填料的质量为树脂质量的10％。

上述的一种纤维增强热固性树脂预浸料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂为二甲苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂或乙烯基型不饱和聚酯树脂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂，大大提高了热固性树脂的力学性能；通过向树脂中加入纳米材料，使热固性树脂的力学性能提高25％左右；通过加入填料，使热固性树脂的力学性能提高10％～25％；通过控制纤维增强热固性树脂预浸料中纤维的体积，可使固化后的预浸料的力学性能提高25％～30％。

2、本发明的纤维增强热固性树脂预浸料经成型固化后拉伸强度达到600MPa以上，抗弯强度达到1000MPa以上。

下面结合实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料，包括纤维，以及覆着于纤维上的纳米材料、填料和树脂的共混物；所述纤维为玄武岩纤维；所述树脂为经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯树脂为二甲苯型不饱和聚酯树脂；所述纳米材料为纳米级Si

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料的制备方法为：

步骤一、采用离子束辐照纳米材料，辐照剂量为20kGy；

步骤二、在搅拌条件下将步骤一中经离子束辐照后的纳米材料加入树脂中，搅拌均匀后再加入填料，继续搅拌均匀得到纳米材料、填料和树脂的共混物；

步骤三、将步骤二中所述共混物注入浸渍池中，所述浸渍池上位于纤维穿出的部位设置有刮胶器，调节浸渍池的温度使共混物始终保持熔融状态，然后将纤维穿过浸渍池进行浸渍处理，得到纤维增强热固性树脂预浸料。

实施例2

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料，包括纤维，以及覆着于纤维上的纳米材料、填料和树脂的共混物；所述纤维为玄武岩纤维；所述树脂为经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯树脂为双酚A型不饱和聚酯树脂；所述纳米材料为纳米级CaSO

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料的制备方法为：

步骤一、采用离子束辐照纳米材料，辐照剂量为50kGy；

步骤二、在搅拌条件下将步骤一中经离子束辐照后的纳米材料加入树脂中，搅拌均匀后再加入填料，继续搅拌均匀得到纳米材料、填料和树脂的共混物；

步骤三、将步骤二中所述共混物注入浸渍池中，调节浸渍池的温度使共混物始终保持熔融状态，然后将纤维穿过浸渍池进行浸渍处理，得到纤维增强热固性树脂预浸料；所述浸渍池上位于纤维穿出的部位设置有刮胶器。

实施例3

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料，包括纤维，以及覆着于纤维上的纳米材料、填料和树脂的共混物；所述纤维为玄武岩纤维；所述树脂为经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯树脂为乙烯基型不饱和聚酯树脂；所述纳米材料为纳米级SiC、纳米级TiO

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料的制备方法为：

步骤一、采用离子束辐照纳米材料，辐照剂量为24kGy；

步骤二、在搅拌条件下将步骤一中经离子束辐照后的纳米材料加入树脂中，搅拌均匀后再加入填料，继续搅拌均匀得到纳米材料、填料和树脂的共混物；

步骤三、将步骤二中所述共混物注入浸渍池中，调节浸渍池的温度使共混物始终保持熔融状态，然后将纤维穿过浸渍池进行浸渍处理，得到纤维增强热固性树脂预浸料；所述浸渍池上位于纤维穿出的部位设置有刮胶器。

实施例4

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料，包括纤维，以及覆着于纤维上的纳米材料、填料和树脂的共混物；所述纤维为玄武岩纤维；所述树脂为经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯树脂为乙烯基型不饱和聚酯树脂；所述纳米材料为纳米级SiC和纳米级TiO

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料的制备方法为：

步骤一、采用离子束辐照纳米材料，辐照剂量为40kGy；

步骤二、在搅拌条件下将步骤一中经离子束辐照后的纳米材料加入树脂中，搅拌均匀后再加入填料，继续搅拌均匀得到纳米材料、填料和树脂的共混物；

步骤三、将步骤二中所述共混物注入浸渍池中，调节浸渍池的温度使共混物始终保持熔融状态，然后将纤维穿过浸渍池进行浸渍处理，得到纤维增强热固性树脂预浸料；所述浸渍池上位于纤维穿出的部位设置有刮胶器。

实施例5

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料，包括纤维，以及覆着于纤维上的纳米材料、填料和树脂的共混物；所述纤维为玄武岩纤维；所述树脂为经含有乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷偶联剂处理的不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯树脂为二甲苯型不饱和聚酯树脂；所述纳米材料为纳米级Si

本实施例的纤维增强热固性树脂预浸料的制备方法为：

步骤一、采用离子束辐照纳米材料，辐照剂量为30kGy；

步骤二、在搅拌条件下将步骤一中经离子束辐照后的纳米材料加入树脂中，搅拌均匀后再加入填料，继续搅拌均匀得到纳米材料、填料和树脂的共混物；

步骤三、将步骤二中所述共混物注入浸渍池中，调节浸渍池的温度使共混物始终保持熔融状态，然后将纤维穿过浸渍池进行浸渍处理，得到纤维增强热固性树脂预浸料；所述浸渍池上位于纤维穿出的部位设置有刮胶器。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。