一种热压罐成型工艺的复合透气毡及其制备方法与流程

专利2026-06-10  5


本发明属于高分子成型工艺,具体涉及一种热压罐成型工艺的复合透气毡及其制备方法。


背景技术:

1、复合材料相比金属材料具有质量强和强度高的优异特点,已经被广泛应用到各个领域。目前,应用最广泛的复合材料的成型包括金属模压和热压罐成型技术。

2、其中,金属模压工艺的优点在于成型后的产品表面轮廓度好,但是内表面和外表面都需要模具较为复杂,生产过程中两侧模具加压困难使得工艺复杂,生产周期长,并且成型后的产品容易产生如分层、疏松等缺陷;而热压罐成型工艺的工序件简单,模具简单,生产周期短,成品率高,且更加适用于中、小型构件,这是由于复合材料零件在热压罐成型过程中不直接与罐内流体介质接触,外温度场对零件的作用主要是通过模具来传递的。

3、在热压罐成型工艺中,非贴模面成型质量的保证方法主要是通过均匀封装、补充机加、传统软模等方式解决;其中,均匀封装是在模具中完成预浸料铺层后,直接进行隔离膜、透气毡、真空袋的封装;但是,所采用的常规隔离膜存在一定的弊端,有孔隔离膜的透气性较好,但是不能阻隔树脂,会导致树脂外溢,无孔隔离膜的隔离效果好,但是不具有透气的功能,在复合材料真空固化阶段,难以有效排出预浸料铺层中残留的空气以及高温条件下产生的挥发气体,影响复合材料的成型效果。

4、因此,针对上述问题,开发一种具有透气和阻胶效果,同时还具有一定机械强度且具有高效离型性的复合透气毡,具有重要意义。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种用于热压罐成型工艺的复合透气毡及其制备方法,所述透气复合毡具有透气和阻胶的特点,并且具有高效的离型性和良好的机械强度,用于复合材料的热压罐成型工艺中,在复合材料的真空固化阶段,可以有效排出预浸料铺层中残留的空气以及高温条件下产生的挥发气体,进而提高复合材料的成型效果。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种用于热压罐成型工艺的复合透气毡,所述复合透气毡包括无纺布和设置在所述无纺布一侧表面的eptfe薄膜。

4、本发明提供的用于热压罐成型工艺的复合透气毡包括无纺布和设置在所述无纺布一侧表面的eptfe薄膜,通过采用无纺布作为基布,并在其一侧表面设置eptfe薄膜,使所得复合透气毡具有透气和阻胶的特点,同时还具有高效的离型性和较高的机械强度,用于复合材料的热压罐成型工艺中,较常规的隔离膜具有更好的机械强度、透气性以及隔离效果,在复合材料真空固化阶段,可以有效排出预浸料铺层中残留的空气以及高温条件下产生的挥发气体,提升复合材料的成型效果。

5、优选地,所述无纺布包括针刺无纺布、水刺无纺布或熔喷无纺布中的任意一种,进一步优选为水刺无纺布。

6、优选地,所述无纺布的材料包括聚酰胺或聚酯,进一步优选为聚酯。

7、优选地,所述无纺布的克重为80~150g/m2,例如80g/m2、90g/m2、100g/m2、110g/m2、120g/m2、130g/m2、140g/m2或150g/m2,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选为100~130g/m2。

8、优选地,所述无纺布的厚度为0.3~0.6mm,例如0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm或0.6mm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

9、优选地,所述无纺布中纤维的线密度为3~8d,例如3d、4d、5d、6d、7d或8d,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选为3~6d。

10、优选地,所述eptfe薄膜的厚度为0.05~0.1mm,例如0.05mm、0.055mm、0.06mm、0.065mm、0.07mm、0.075mm、0.08mm、0.085mm、0.09mm、0.095mm或0.1mm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

11、优选地,所述eptfe薄膜的平均孔径为0.1~10μm,例如0.1μm、0.2μm、0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选为1~5μm。

12、优选地,所述eptfe薄膜的孔隙率为40~80%,例如40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选为50~70%。

13、优选地,所述eptfe薄膜通过将eptfe树脂依次进行挤压成型、压延、双向拉伸、热定型和冷却后得到。

14、优选地,所述压延的道数为3~5道,例如3道、4道或5道,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

15、优选地,所述双向拉伸的速率为100~1200%/s,例如100%/s、200%/s、400%/s、600%/s、800%/s、1000%/s或1200%/s,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选为600~800%/s。

16、优选地,所述双向拉伸的温度为200~280℃,例如200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃或280℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值,进一步优选为240~260℃。

17、优选地,所述复合透气毡的厚度为0.4~0.7mm,例如0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm或0.7mm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

18、第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的复合透气毡的制备方法,所述制备方法包括:将无纺布和eptfe薄膜进行复合,得到所述复合透气毡。

19、优选地,所述复合方法包括热轧复合或涂胶复合。

20、第三方面,本发明提供一种复合材料的热压罐成型工艺,所述热压罐成型工艺包括:按照脱模布、预浸料、如第一方面所述的复合透气毡和真空袋的顺序依次进行铺层,并用密封胶带进行密封,置于热压罐内进行固化成型,得到所述复合材料。

21、其中,所述复合透气毡中的无纺布靠近真空袋一侧。

22、优选地,所述预浸料包括碳纤维增强预浸料和/或玻璃纤维增强预浸料。

23、优选地,所述固化成型的温度为180~230℃,例如180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃或230℃,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

24、优选地,所述固化成型的压力为0.9~1mpa,例如0.9mpa、0.92mpa、0.94mpa、0.96mpa、0.98mpa或1mpa,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

25、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

26、本发明提供的用于热压罐成型工艺的复合透气毡包括包括无纺布和设置在所述无纺布一侧表面的eptfe薄膜;通过采用无纺布作为基布,并在其一侧表面设置eptfe薄膜,使所得复合透气毡具有透气和阻胶的特点,同时还具有高效的离型性和较高的机械强度,用于复合材料的热压罐成型工艺中,较常规的隔离膜具有更好的机械强度、透气性以及隔离效果,在复合材料真空固化阶段,可以有效排出预浸料铺层中残留的空气以及高温条件下产生的挥发气体,提升复合材料的成型效果。


技术特征:

1.一种用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述复合透气毡包括无纺布和设置在所述无纺布一侧表面的eptfe薄膜。

2.根据权利要求1所述的用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述无纺布包括针刺无纺布、水刺无纺布或熔喷无纺布中的任意一种,优选为水刺无纺布;

3.根据权利要求1或2所述的用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述无纺布的克重为80~150g/m2,优选为100~130g/m2;

4.根据权利要求1~3任一项所述的用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述无纺布中纤维的线密度为3~8d,进一步优选为3~6d。

5.根据权利要求1~4任一项所述的用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述eptfe薄膜的厚度为0.05~0.15mm;

6.根据权利要求1~5任一项所述的用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述eptfe薄膜通过将eptfe树脂依次进行挤压成型、压延、双向拉伸、热定型和冷却后得到;

7.根据权利要求1~6任一项所述的用于热压罐成型工艺的复合透气毡,其特征在于,所述复合透气毡的厚度为0.4~0.7mm。

8.一种如权利要求1~7任一项所述用于热压罐成型工艺的复合透气毡的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将无纺布和eptfe薄膜进行复合,得到所述用于热压罐成型工艺的复合透气毡;

9.一种复合材料的热压罐成型工艺,其特征在于,所述热压罐成型工艺包括:按照脱模布、预浸料、如权利要求1~7任一项所述的复合透气毡和真空袋的顺序依次进行铺层,并用密封胶带进行密封,置于热压罐内进行固化成型,得到所述复合材料。

10.根据权利要求9所述的热压罐成型工艺,其特征在于,所述预浸料包括碳纤维增强预浸料和/或玻璃纤维增强预浸料;


技术总结
本发明提供一种用于热压罐成型工艺的复合透气毡及其制备方法,所述复合透气毡包括无纺布和设置在所述无纺布一侧表面的ePTFE薄膜;采用无纺布作为基布,并在其一侧表面设置ePTFE薄膜,使所得复合透气毡具有透气和阻胶的特点,同时还具有高效的离型性和良好的机械强度,用于复合材料的热压罐成型工艺中,较常规的隔离膜具有更好的透气性以及隔离效果,且在复合材料的真空固化阶段,可以有效排出预浸料铺层中残留的空气以及高温条件下产生的挥发气体,进而能有效提升复合材料的成型效果。

技术研发人员:胡正韬,王锦鹏,闫继社,刘勤,胡潇,胡建景,于国星,吕祥萌,唐亮,胡黄颖
受保护的技术使用者:上海沥高科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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