一种纤维增强树脂产品及其成型方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强树脂产品及其成型方法。该成型方法包括：S1、提供预浸料；S2、在预成型模具中形成具有第一纤维材料层‑预浸料‑第一纤维材料层的复合层叠体；S3、在成型条件下，将所述复合层叠体置入成型模具中，压制所述复合层叠体形成纤维增强树脂产品。该成型方法通过增加预成型模具的使用，为纤维增强树脂产品的成型工艺增加了灵活性，使得第一纤维材料层能够铺设在纤维增强树脂产品的两侧，进而能够有效的提高纤维增强树脂产品的强度，并减少纤维增强树脂产品的表面缺陷(气孔、气泡、缺料等)，并获得表面光泽度较好的纤维增强树脂产品。

Fiber reinforced resin product and forming method thereof

The invention discloses a fiber reinforced resin product and a molding method thereof. Including the forming method: S1, prepreg; S2, forming a composite laminate first layer of fibrous material prepreg first layer of fibrous material in pre mold; S3, molding conditions, the composite laminate in the mold, pressing the composite laminate forming fiber reinforced resin products. The molding method by the increased use of pre molding, fiber increases the flexibility of reinforced molding resin products, the first layer of fibrous material can enhance both sides laying in the fiber and resin products, resin products can effectively improve the intensity of fiber reinforced, and reduce the surface defects of fiber reinforced resin products (porosity bubbles lack of material), and obtain good surface gloss fiber reinforced resin products.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强树脂产品及其成型方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体地，涉及一种纤维增强树脂产品及其成型方法。
技术介绍
模压成型(SMC成型)，又称压制成型或压缩成型，其是一种通过将原料放入模具中进行加压成型的工艺方法。目前这种工艺多数是用于强度要求不高的产品的制备过程中，而对于具有一定特殊结构且要求强度的产品，这种工艺存在灵活性不足的问题。现有的采用模压成型的方式制备具有一定特殊结构的产品的方法包括：先将粉状，粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中，然后闭模加压而使其成型并固化的作业。然而这种成型方法在用于成型具有一定特殊结构的产品时，存在几种常见的缺点：(1)在成型过程中，SMC原材料中含有的纤维量越高，制品的强度就越大，但是其含量增加之后，又会降低SMC的流动性。(2)填料占了SMC原材料的较大比重，在很大程度上会影响产品强度。(3)成型后SMC制品的表面容易出现气孔、气泡、缺料等问题，严重影响表面效果。为了克服这些缺陷，已出现了一些针对SMC原材料本身、加料量、保温时间、成型压力等方向的改进，但是工艺参数之间，一个量的变化必然引起其他相关的变化，比如提高填料比例会得到表面改善的产品，但产品强度必然下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纤维增强树脂产品及其成型方法，以实现产品结构的复杂化并改善纤维增强树脂产品的力学性能和表面效果。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种纤维增强树脂产品的成型方法，该成型方法包括：S1、提供预浸料；S2、在预成型模具中形成具有第一纤维材料层-预浸料-第一纤维材料层的复合层叠体；S3、在成型条件下，将所述复合层叠体置入成型模具中，压制所述复合层叠体形成纤维增强树脂产品。同时，在本专利技术中还提供了一种纤维增强树脂产品，该纤维增强树脂产品由根据本专利技术所述的方法制备而成。应用本专利技术的纤维增强树脂产品的成型方法，通过增加预成型模具的使用，为纤维增强树脂产品的成型工艺增加了灵活性，实现了产品结构的大型化与复杂化；使得第一纤维材料层能够铺设在纤维增强树脂产品的两侧，进而能够有效的提高纤维增强树脂产品的强度，并减少纤维增强树脂产品的表面缺陷(气孔、气泡、缺料等)，并获得表面光泽度较好的纤维增强树脂产品。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。针对于具有一定特殊结构的产品，这种模压成型工艺的灵活性不足，在本专利技术中提供了一种纤维增强树脂产品的成型方法，该成型方法包括：S1、提供预浸料；S2、在预成型模具中形成具有第一纤维材料层-预浸料-第一纤维材料层的复合层叠体；S3、在成型条件下，将所述复合层叠体置入成型模具中，压制所述复合层叠体形成纤维增强树脂产品。根据本专利技术的工艺方法，对于所述S1中预浸料的选择并没有特殊要求，其可以参照本领域的常规选择，只要包括树脂混合物和第二纤维材料层，且所述树脂混合物浸渍在所述第二纤维材料层中即可。优选情况下，这种预浸料的制备方法包括：(1)制备树脂混合物；(2)将树脂混合物均匀涂覆在两张离型纸上，然后在纤维表面毡的上下表面各铺上一层离型纸，使离型纸上涂覆有树脂混合物的一面贴在第二纤维材料层上，压实而得预浸料；(3)将上述预浸料升温至30℃-60℃增稠，再置于温度20℃-25℃，湿度30％-60％条件下存储2-7天。其中优选所述第二纤维材料层是重量为600-1000g/m2，优选为700-900g/m2，更优选为750-850g/m2的纤维编织布。根据本专利技术的工艺方法，优选情况下，所述预浸料中树脂混合物的含量为40-55wt％，优选为45-50wt％。通过控制预浸料中树脂混合物的含量，有利于在模压成型的过程中，使得预浸料中的树脂混合物能够流化并浸透第一纤维材料层，并填充到整个模腔，这个过程中覆盖在整个产品上下表面上的玻璃纤维表面毡能有效引导树脂料并排除气泡，同时，由于该第一纤维材料层复合在预浸料的两侧，可以提高产品强度。根据本专利技术的工艺方法，对于预浸料中树脂混合物的选择并没有特殊要求，可以参照行业内常规制备模压板时所采用的树脂混合物。优选情况下，所述预浸料中树脂混合物中的树脂材料为环氧树脂，优选所述树脂混合物包括80-100重量份的环氧树脂、6-10重量份的稀释剂、0.5-1.5重量份的浸润剂、0.5-1.5重量份的润湿分散剂，以及20-30重量份的固化剂。在上述树脂混合物中所使用的环氧树脂包括但不限于双酚A型环氧树脂、双酚E型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或几种，更优选所述环氧树脂在25℃的粘度为3000-6000cps，环氧当量为160-180g/eq，密度为1.15-1.17g/cm3(25℃下)。在上述树脂混合物中所使用的稀释剂可以选自乙二醇二缩水甘油醚、C12-C14烷基类缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚和1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种或几种，最优选为1,4-丁二醇二缩水甘油醚(例如厂家为深圳佳迪达、牌号为BDGE-125的稀释剂)。在上述树脂混合物中所使用的浸润剂和润湿分散剂可以有效地改善预浸料中纤维材料的的浸润能力，并能够促进填料的分散，能降低粘度的同时，增大填料的添加量。所述浸润剂可以为选自破泡聚合物和聚硅氧烷以重量比1：0.1-1混合的混合物(例如牌号为BYK-9920、厂家为毕克化学的浸润剂)、丙烯酸型聚合物(例如牌号为AFCONA-7200、厂家为埃夫科纳助剂有限公司的浸润剂，其中丙烯酸型聚合物的含量为19-21重量％，其他成分为溶剂)和改性有机硅(例如厂家为埃夫科纳助剂有限公司、牌号为AFCONA-7204(氟改性有机硅)或AFCONA-7201的浸润剂，其中改性有机硅的含量为5-6重量％，其他成分为溶剂)中的一种或几种。所述润湿分散剂选自如下组合中的一种或几种：磷酸酯、2-甲氧基-1-甲基乙基醋酸酯和低沸点石脑油(通常指沸程为60-90℃的石脑油)以重量比2-5：0.9-1.1：1混合的混合物(例如牌号为BYK-996、厂家为毕克化学的润湿分散剂)；磷酸聚酯和磷酸以重量比17-100：1混合的混合物(例如牌号为BYK-W9010、厂家为毕克化学的润湿分散剂)；低沸点石脑油、2-甲基丙醇乙酸酯和1-甲氧基-2-乙酸丙酯以重量比120-500：1：120-500混合的混合物(例如牌号为BYK-985、厂家为毕克化学的润湿分散剂)；以及磷酸酯、2-甲基丙醇乙酸酯和2-甲氧基-1-乙酸丙酯以重量比20-70：1：200-1000混合的混合物(例如牌号为BYK-903、厂家为毕克化学的润湿分散剂)。其中可以使用的固化剂可以为双酚A、脂肪胺和脂环胺中的一种或几种；例如可以选自厂家为深圳佳迪达，牌号为EC201、EC210、EC301、XH-125、XH226、N-AEP和JH5472的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强树脂产品的成型方法，其特征在于，该成型方法包括：S1、提供预浸料；S2、在预成型模具中形成具有第一纤维材料层‑预浸料‑第一纤维材料层的复合层叠体；S3、在成型条件下，将所述复合层叠体置入成型模具中，压制所述复合层叠体形成纤维增强树脂产品。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强树脂产品的成型方法，其特征在于，该成型方法包括：S1、提供预浸料；S2、在预成型模具中形成具有第一纤维材料层-预浸料-第一纤维材料层的复合层叠体；S3、在成型条件下，将所述复合层叠体置入成型模具中，压制所述复合层叠体形成纤维增强树脂产品。2.根据权利要求1所述的成型方法，其中，所述S1中预浸料包括树脂混合物和第二纤维材料层，所述树脂混合物浸渍在所述第二纤维材料层中。3.根据权利要求2所述的成型方法，其中，以所述预浸料的总重量为基准，所述预浸料中树脂混合物的含量为40-55wt％，优选为45-50wt％。4.根据权利要求2所述的成型方法，其中，第二纤维材料层是重量为600-1000g/m2，优选为700-900g/m2，更优选为750-850g/m2的纤维编织布。5.根据权利要求2所述的成型方法，其中，所述预浸料中树脂混合物中树脂材料为环氧树脂，优选为25℃的粘度为3000-6000cps，环氧当量为160-180g/eq的环氧树脂。6.根据权利要求1所述的成型方法，其中，所述成型模具包括成型阴模和成型阳模；所述预成型模具与所述成型阳模均具有凸起结构，且两者的形状与尺寸均相同。7.根据权利要求6所述的成型方法，其中，所述S2包括：S21、将第一纤维材料层贴合在一层预浸料的一侧表面上，形成初步层叠体；S22、将所述初步层叠体剪切成所需尺寸，形成中间层叠体；S23、将所述中间层叠体中具有第一纤维材料层的一侧朝下铺设在所述预成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志海，李刚，唐迎春，伦惠林，张宜虎，许振华，沈明伟，卢细芳，伊丹，
申请(专利权)人：汕尾比亚迪实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44