CN114507418B - 一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强smc复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料及其制备方法。本发明所述SMC复合材料包括如下重量份数的组分:基体树脂50~100份;复合固化剂20~60份;活性稀释剂5~20份;碳纤维150~200份;其他助剂0.5~5份。本发明所制备的SMC复合材料的玻璃化转变温度(Tg)高达218℃,远远超过普通环氧树脂玻璃化转变温度(Tg),显著提升了SMC复合材料的耐热性。
Description
技术领域
本文发明涉及复合材料制备技术领域,特别涉及一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料及其制备方法。
背景技术
SMC材料(片状模塑料)是一种“三明治”夹心材料,是一种预成型为片状的模塑料,储存稳定性好,流动性好,成型工艺稳定性好,而通常使用的基体树脂多为不饱和树脂、普通环氧改性乙烯基树脂,纤维多为玻璃纤维或者碳纤维。该类树脂含有溶剂苯乙烯,在生产和使用过程中伴有浓烈的刺激性气味并有一定的毒性,长期使用和接触严重影响人员健康和环境卫生等弊端,而且该类树脂基体树脂的耐热性较差,普通树脂只有100-120℃之间,随着应用领域的突破和发展,一些特殊环境对树脂基体耐热性以及材料自身性能的要求会更高。环氧多数与碳纤维做成碳纤维预浸料,而预浸料几乎没有流动性很难压制成型异型结构件,虽然目前有出现普通环氧树脂基碳纤维增SMC复合材料,但是高耐热性环氧树脂基碳纤维增SMC复合材料的制备方法很少出现。因此开发高耐热性环氧树脂基碳纤维SMC复合材料势在必行。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料及其制备方法。本发明所制备的SMC复合材料玻璃化转变温度(Tg)高达218℃,远远超过普通环氧树脂玻璃化转变温度(Tg),显著提升了SMC复合材料的耐热性。
本发明的技术方案如下:
一种高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂50~100份;复合固化剂20~60份;活性稀释剂5~20份;碳纤维150~200份;其他助剂0.5~5份;
所述复合固化剂是通过将基体树脂与固化剂混合制备;所述固化剂与基体树脂的质量比为3~5:6~7。
进一步地,所述基体树脂的制备方法为:将环氧树脂置于配料釜中分散,分散过程中保持真空压力为-0.09~-0.08MPa,冷却得到基体树脂。
所述环氧树脂为酚醛改性环氧树脂、双酚A环氧树脂、4官能度缩水甘油胺环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的2种以上;
进一步地,所述环氧树脂为酚醛氧树脂、双酚A环氧树脂、4官能度缩水甘油胺环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的2种以上;
进一步地,所述环氧树脂为双酚A环氧树脂与耐高温环氧树脂混合得到;所述耐高温环氧树脂为酚醛改性环氧树脂、4官能度缩水甘油胺环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的一种或多种,所述双酚A环氧树脂与耐高温树脂的质量比为2~6:4~8;所述配料釜的温度为130~140℃;所述分散的速度为1000~1500r/min,时间为30~35min。
进一步地,所述复合固化剂是将基体树脂与固化剂混合分散,分散过程中保持真空压力为-0.09~-0.08MPa,冷却得到。
进一步地,所述固化剂为超微粉化双氰胺、改性有机脲、芳香胺、酸酐、改性咪唑中的一种或多种。
进一步地,所述分散的速度为500~800r/min,时间为10~15min。
进一步地,所述活性稀释剂为苄基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、丙烯基缩水甘油醚中的一种或多种;所述其他助剂为增稠剂、增韧剂、偶联剂、消泡剂、脱模剂、润湿分散剂中的一种或多种;所述碳纤维为PAN(聚丙烯腈)基碳纤维,所述碳纤维为12K、24K、48K中的一种或多种。
一种所述SMC复合材料的制备方法,包括如下步骤,按重量份数:
(1)制备基体树脂;
(2)制备复合固化剂;
(3)取50~100份步骤(1)制备的基体树脂、5~20份活性稀释剂、0.5~5份其他助剂加入配料釜,抽真空分散,再加入20~60份步骤(2)制备的复合固化剂混合,抽真空分散,得到树脂糊;
(4)将150~200份碳纤维剪切得到短切碳纤维;
(5)将步骤(3)得到的树脂糊分别刮涂到上下承载膜上,将步骤(4)制备的短切碳纤维全部均匀置于下承载膜的树脂糊上,盖上刮涂有树脂糊的上承载膜,通过挤压得到树脂-碳纤维-树脂夹芯材料;
(6)将步骤(4)所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入容器中,烘干熟化得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
进一步地,步骤(3)中,所述配料釜的温度为30~35℃;所述真空的压力为-0.09~-0.08MPa;所述分散的速度为500~800r/min,时间为10~15min。
进一步地,步骤(4)中,所述短切碳纤维的长度为12.5~50mm;步骤(5)中,所述挤压的压力6~8kg压缩空气,温度为20~30℃;速度为3~5m/min;步骤(6)中,所述烘干的温度为40~45℃,时间为24~30h。
本发明有益的技术效果在于:
(1)本发明通过普通树脂(双酚A环氧树脂)与耐高温(酚醛环氧树脂、多官能环氧树脂、有机硅改性环氧树脂)的树脂复配提升树脂整体的耐热性,再通过选用不同固化剂的复配提升固化剂的耐热性,再将基体树脂树脂和固化剂复配提升固化后整体的耐热性。
(2)本发明制备的SMC复合材料玻璃化转变温度(Tg)高达218℃,远远超过普通环氧树脂玻璃化转变温度(Tg),显著提升了SMC复合材料的耐热性。
附图说明
图1为本发明制备的SMC复合材料照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进行具体描述。
实施例1
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂80份;复合固化剂20份;活性稀释剂5份;其他助剂1份;碳纤维180份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:取质量比例为6:4分别称取双酚A环氧与酚醛环氧树脂,加入配料釜中,于135℃的分散溶解均匀,分散时间为30分钟,分散速度设定为1200转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比6:4混合,其中固化剂是超微粉化双氰胺与改性有机脲以质量比为3:1混合得到,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得复合固化剂密封保存待用。
步骤3:将80份基体树脂、5份活性稀释剂、1份其他助剂,在35℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入20份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将180份24K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成12.5mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为30℃,在6.5kg空气压力下,以3.5m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在42℃(烘房进行熟化24小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
实施例2
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂80份;复合固化剂20份;活性稀释剂5份;其他助剂1份;碳纤维180份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:按质量比例为6:4分别称取双酚A环氧与酚醛环氧树脂,加入配料釜中,于135℃的分散溶解均匀,分散时间为30分钟,分散速度设定为1200转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比6:4混合,其中固化剂为3,3-DDS和改性有机脲,3,3-DDS与改性有机脲的质量比为3:1,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得固化剂B密封保存待用。
步骤3:将80份基体树脂、5份活性稀释剂、1份其他助剂,在35℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入20份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将180份24K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成25mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为30℃,在6.5kg空气压力下,以3.5m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在42℃烘房进行熟化24小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
实施例3
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂80份;复合固化剂20份;活性稀释剂5份;其他助剂1份;碳纤维180份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:取质量比例为6:4分别称取双酚A环氧与4官能度缩水甘油胺环氧树脂,加入配料釜中,于135℃的分散溶解均匀,分散时间为30分钟,分散速度设定为1200转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比6:4混合,所述固化剂为超微粉化双氰胺和改性有机脲,超微粉化双氰胺与改性有机脲的质量比为3:1,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得固化剂B密封保存待用。
步骤3:将80份基体树脂、5份活性稀释剂、1份其他助剂,35℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入20份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将180份24K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成50mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为30℃,在6.5kg空气压力下,以3.5m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在42℃烘房进行熟化24小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
实施例4
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂80份;复合固化剂20份;活性稀释剂5份;其他助剂1份;碳纤维180份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:取质量比例为6:4分别称取双酚A环氧与4官能度缩水甘油胺环氧树脂,加入配料釜中,于135℃的分散溶解均匀,分散时间为30分钟,分散速度设定为1200转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比6:4混合,所述固化剂为3,3-DDS和改性有机脲,3,3-DDS与改性有机脲的质量比为3:1,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得固化剂B密封保存待用。
步骤3:将80份基体树脂、5份活性稀释剂、1份其他助剂,在35℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入20份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将180份24K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成50mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为30℃,在6.5kg空气压力下,以3.5m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在42℃烘房进行熟化24小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
实施例5
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂80份;复合固化剂20份;活性稀释剂5份;其他助剂1份;碳纤维180份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:取质量比例为2:4:4分别称取双酚A环氧、酚醛环氧与4官能度缩水甘油胺环氧树脂,加入配料釜中,于135℃的分散溶解均匀,分散时间为30分钟,分散速度设定为1200转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比6:4混合,所述固化剂为3,3-DDS和改性有机脲,3,3-DDS与改性有机脲的质量比为3:1,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得固化剂B密封保存待用。
步骤3:将80份基体树脂、5份活性稀释剂、1份其他助剂,在35℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入20份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为600转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将180份24K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成50mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为30℃,在6.5kg空气压力下,以3.5m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在42℃烘房进行熟化24小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
实施例6:
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂100份;复合固化剂40份;活性稀释剂20份;其他助剂1份;碳纤维150份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:取质量比例为6:4分别称取双酚A环氧与酚醛环氧树脂,加入配料釜中,于135℃的分散溶解均匀,分散时间为32分钟,分散速度设定为1500转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比7:3混合,其中固化剂是超微粉化双氰胺与改性有机脲以质量比为3:1混合得到,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为15分钟,分散速度为500转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得复合固化剂密封保存待用。
步骤3:将100份基体树脂、20份活性稀释剂、1份其他助剂,在32℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为12分钟,分散速度为500转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入40份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为500转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将150份48K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成25mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为25℃,在8kg空气压力下,以3m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在40℃(烘房进行熟化30小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
实施例7:
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,包括如下重量份数的组分:基体树脂50份;复合固化剂60份;活性稀释剂10份;其他助剂1份;碳纤维200份。
一种高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其制备方法包括如下步骤:
步骤1:基体树脂的制备:取质量比例为6:4分别称取双酚A环氧与酚醛环氧树脂,加入配料釜中,于140℃的分散溶解均匀,分散时间为35分钟,分散速度设定为1000转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力为-0.09~-0.08MPa。分散结束后倒出冷却至室温得到基体树脂A。
步骤2:复合固化剂的制备:将步骤1所得基体树脂A与固化剂以质量比6:5混合,其中固化剂是超微粉化双氰胺与改性有机脲以质量比为3:1混合得到,在配料釜中室温下分散均匀,分散时间为12分钟,分散速度为700转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,分散结束后所得复合固化剂密封保存待用。
步骤3:将50份基体树脂、10份活性稀释剂、1份其他助剂,在30℃的配料釜中分散成均匀,分散时间为15分钟,分散速度为800转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08MPa之间;再加入60份步骤2制备的复合固化剂,继续分散10分钟,分散速度为800转/分钟并且分散过程中保持抽真空,真空压力保持在-0.09~-0.08mPa之间,得到树脂糊。
步骤4:把步骤3分散好的树脂糊通过恒温刮糊槽均匀的刮涂到上下两片承载PE膜上,将200份12K PAN基长丝碳纤维经过两组特制的切割装置切成12.5mm的短切碳纤维后,使短切纤维均匀落在承载有树脂糊的两层PE膜中间,再通过履带挤压机,设置温度为20℃,在6kg空气压力下,以5m/min的速度将短切碳纤维浸润形成了一种"三明治"夹芯复合材料,即树脂-碳纤维-树脂夹芯材料。
步骤5:将步骤4所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入PE-PA-PE三层复合包装袋中再放入设定在45℃(烘房进行熟化28小时即得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
测试例:
将实施例1-5制备的SMC复合材料,分别取片状材料,用DSC升温法,升温范围为50-250℃,升温速率为10℃/分钟,测得实施例1-5制备的SMC复合材料的玻璃化转变温度(Tg),测试结果如表1所示。
表1
由表1可知,实施例5中制得的高耐热性环氧树脂有较好的耐热性,同时本发明提供了用其制得的高耐热性环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料玻璃化转变温度(Tg)高达218℃,远远超过普通环氧树脂玻璃化转变温度(Tg),显著提升了SMC复合材料的耐热性。
以上结果描述了本发明的原理和主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制,上述描述仅为说明本发明的原理和优点。在不脱离本发明原理的基础上,本发明还会有各种改进和变化,这些改进和变化应包括在本发明专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料,其特征在于,包括如下重量份数的组分:基体树脂50~100份;复合固化剂20~60份;活性稀释剂5~20份;碳纤维150~200份;其他助剂0.5~5份;
所述复合固化剂是通过将基体树脂与固化剂混合制备;所述固化剂与基体树脂的质量比为3~5:6~7;
所述基体树脂的制备方法为:将环氧树脂置于配料釜中分散,分散过程中保持真空压力为-0.09~-0.08MPa,冷却得到基体树脂;
所述环氧树脂为酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、4官能度缩水甘油胺环氧树脂、有机硅改性环氧树脂中的2种以上;
所述复合固化剂是将基体树脂与固化剂混合分散,分散过程中保持真空压力为-0.09~-0.08MPa,冷却得到;
所述固化剂为超微粉化双氰胺、改性有机脲、芳香胺、酸酐中的一种或多种。
2.根据要求1所述的SMC复合材料,其特征在于,所述配料釜的温度为130~140℃;基体树脂制备中,所述分散的速度为1000~1500r/min,时间为30~35min。
3.根据要求1所述的SMC复合材料,其特征在于,所述复合固化剂制备中,所述分散的速度为500~800r/min,时间为10~15min。
4.根据权利要求1所述的SMC复合材料,其特征在于,所述活性稀释剂为苄基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、丙烯基缩水甘油醚中的一种或多种;所述其他助剂为增稠剂、增韧剂、偶联剂、消泡剂、脱模剂、润湿分散剂中的一种或多种;所述碳纤维为PAN基碳纤维,所述碳纤维为12K、24K、48K中的一种或多种。
5.一种权利要求1-4任一项所述SMC复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤,按重量份数:
(1)制备基体树脂;
(2)制备复合固化剂;
(3)取50~100份步骤(1)制备的基体树脂、5~20份活性稀释剂、0.5~5份其他助剂加入配料釜,抽真空分散,再加入20~60份步骤(2)制备的复合固化剂混合,抽真空分散,得到树脂糊;
(4)将150~200份碳纤维剪切得到短切碳纤维;
(5)将步骤(3)得到的树脂糊分别刮涂到上下承载膜上,将步骤(4)制备的短切碳纤维全部均匀置于下承载膜的树脂糊上,盖上刮涂有树脂糊的上承载膜,通过挤压得到树脂-碳纤维-树脂夹芯材料;
(6)将步骤(4)所得的树脂-碳纤维-树脂夹芯材料装入容器中,烘干熟化得到高耐热环氧树脂基碳纤维增强SMC复合材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述配料釜的温度为30~35℃;所述真空的压力为-0.09~-0.08MPa;所述分散的速度为500~800r/min,时间为10~15min。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述短切碳纤维的长度为12.5~50mm;步骤(5)中,所述挤压的压力为6~8kg压缩空气,温度为20~30℃;速度为3~5m/min;步骤(6)中,所述烘干的温度为40~45℃,时间为24~30h。
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