一种环氧树脂复合材料和制品及其制备方法转让专利

申请号 : CN201611262219.4

文献号 : CN108264726B

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相似专利:

发明人 : 周维孙永亮张燕平周芳享段平平

申请人 : 比亚迪股份有限公司

摘要 :

本发明涉及环氧树脂复合材料领域,公开了一种环氧树脂复合材料,该环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm。还涉及制备环氧树脂复合材料的方法及其制得的环氧树脂复合材料,以及环氧树脂复合材料制品。采用本发明的方法制得的制品具有良好的金属化选择性效果,且具有较高的弯曲模量,从而能够达到轻量化的目的。

权利要求 :

1.一种环氧树脂复合材料,其特征在于,该环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm,所述环氧复合物基体由含有环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活化的粉料的组合物形成,其中,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为53-74重量%;所述增韧剂的含量为7-11重量%,所述固化剂的含量为3-5重量%,所述促进剂的含量为1-3重量%,所述可激光活化的粉料的含量为9-34重量%。

2.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述连续纤维的纤度在1000tex以下。

3.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述连续纤维的纤度在800tex以下。

4.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述连续纤维的纤度为200-

600tex。

5.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于15μm。

6.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于18μm。

7.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度为20-40μm。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的环氧树脂复合材料,其中,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为60-70重量%;所述增韧剂的含量为8-10重量%,所述固化剂的含量为3-5重量%,所述促进剂的含量为1-3重量%,所述可激光活化的粉料的含量为15-30重量%,且各组分含量之和为100重量%。

9.根据权利要求1所述的环氧树脂复合材料,其中,所述环氧主树脂为双酚A型液体环氧树脂,双酚A型固体环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种;

所述增韧剂为氨基甲酸乙酯改性的环氧树脂和/或苯氧改性环氧树脂;

所述固化剂为双氰胺类固化剂,且粒径满足D98≤10μm;

所述促进剂为有机脲促进剂,且粒径满足D98≤50μm;

所述可激光活化的粉料为Ni2O3、CuSiO3、CuCr2O4、Cu3B2O6、CuC2O4、NiC2O4和CuB2O4中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的环氧树脂复合材料,其中,所述环氧主树脂为双酚A型液体环氧树脂和/或酚醛环氧树脂。

11.根据权利要求9所述的环氧树脂复合材料,其中,所述增韧剂为氨基甲酸乙酯改性的环氧树脂。

12.根据权利要求9所述的环氧树脂复合材料,其中,所述促进剂为2,4-甲苯双(二甲脲)。

13.根据权利要求9所述的环氧树脂复合材料,其中,所述可激光活化的粉料为CuSiO3、CuCr2O4、Cu3B2O6、CuC2O4和NiC2O4中的至少一种。

14.根据权利要求1-7和9-13中任意一项所述的环氧树脂复合材料,其中,所述连续纤维为玻纤、碳纤、芳纶纤维和玄武岩纤维中的至少一种。

15.根据权利要求14所述的环氧树脂复合材料,其中,所述连续纤维为玻纤和/或玄武岩纤维。

16.一种制备环氧树脂复合材料的方法,其特征在于,该方法包括:(1)将用于形成环氧复合物基体的组合物加热熔融;

(2)将连续纤维浸渍在步骤(1)得到的熔融物中,得到预浸料;

(3)将预浸料进行压制成型,制得环氧树脂复合材料;

其中,所述环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm,所述环氧复合物基体由含有环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活化的粉料的组合物形成,其中,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为53-74重量%;所述增韧剂的含量为7-11重量%,所述固化剂的含量为3-5重量%,所述促进剂的含量为1-3重量%,所述可激光活化的粉料的含量为9-34重量%。

17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述压制成型的方法为真空袋压成型。

18.根据权利要求16所述的方法,其中,该方法还包括:将预浸料进行压制成型后加热固化以制得环氧树脂复合材料。

19.权利要求16-18中任意一项所述的方法制得的环氧树脂复合材料。

20.一种环氧树脂复合材料制品,其特征在于,该环氧树脂复合材料制品包括权利要求

1-15和19中任意一项所述的环氧树脂复合材料以及在其表面上形成的金属镀层。

说明书 :

一种环氧树脂复合材料和制品及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及环氧树脂复合材料领域,具体地,涉及一种环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。

背景技术

[0002] 专利申请CN102337038A公开了一种塑料组合物,该塑料组合物含有塑料基材组分和催化剂组分,所述塑料基材组分为热塑性树脂或热固性树脂。所述热固性树脂为选自酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂和聚氨酯中的一种或两种以上。所述无机填料为选自玻璃纤维、碳纤维、氧化锡等,通过照射能量线对所述塑料样品进行蚀刻,以使部分塑料气化剥离而露出催化剂组分颗粒;对露出催化剂组分颗粒的塑料样品进行化学镀铜。该技术是通过树脂加短切纤维的方式制备塑料,后注塑的方式成型,存在产品尺寸局限性,像轨道交通和大巴内外饰因为注塑模具设计困难导致产品很难制备。且非连续纤维制品,需较厚的制品才能达到所需弯曲模量要求导致重量增加。
[0003] 专利申请CN104582278A公开了一种电路板的制备方法,其特征在于,包括:步骤a:对玻璃纤维布进行化学开纤处理;步骤b:将环氧树脂A胶和B胶混合后,再加入金属化合物搅拌均匀;步骤c:将玻璃纤维布放入步骤b中搅拌均匀后的混合物中浸料后,将该玻璃纤维布进行加热加压定型成基板;步骤d:对步骤c中的基板进行激光高温烧结,使裸露在基板表面的金属化合物变成金属离子,且在该基板上进行激光打孔;步骤e:对步骤d中进行激光高温烧结后的基板进行化镀工艺,于基板上形成电路,以令该基板实现正反面导通。该专利申请的缺陷在于:其采用了连续纤维,连续纤维的纤度对化镀性能影响很大,纤度太大会导致表层树脂厚度太薄,进而导致金属化后附着力降低,影响使用。
[0004] 因此,现在急需一种能够提高产品弯曲模量以达到轻量化目的,且方便制备大尺寸产品和改善金属化效果的复合材料的制备方法及其制品。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术中复合材料与金属层结合力较低,复合材料制品弯曲模量不高的缺陷,提供一种环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供了一种环氧树脂复合材料,该环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm。
[0007] 第二方面,本发明提供了一种制备环氧树脂复合材料的方法,该方法包括:
[0008] (1)将用于形成环氧复合物基体的组合物加热熔融;
[0009] (2)将连续纤维浸渍在步骤(1)得到的熔融物中,得到预浸料;
[0010] (3)将预浸料进行压制成型,制得环氧树脂复合材料;
[0011] 其中,所述环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm。
[0012] 第三方面,本发明提供了上述方法制得的环氧树脂复合材料。
[0013] 第四方面,本发明提供了一种环氧树脂复合材料制品,该环氧树脂复合材料制品包括上述环氧树脂复合材料以及在其表面上形成的金属镀层。
[0014] 本发明中,采用环氧复合物为基体与连续纤维复合压制成型后,制得环氧树脂复合材料,然后在其表面形成金属镀层,制得环氧树脂复合材料制品。本发明制得的环氧树脂复合材料的环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm,制得的环氧树脂复合材料制品中金属层和基体的附着力高达4-5B,该制品的弯曲模量高达10-20GPa。因此,采用本发明的方法制得的制品具有良好的金属化选择性效果,且具有较高的弯曲模量,从而能够达到轻量化的目的。
[0015] 本发明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

[0016] 以下对本发明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发明,并不用于限制本发明。
[0017] 在本文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。
[0018] 本发明提供了一种环氧树脂复合材料,该环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm。
[0019] 本发明中,所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm指的是环氧复合物基体的表面到任意一根连续纤维的垂直距离大于12μm。同理,下文中提到该厚度的时候所表示的含义参见该处的厚度定义。
[0020] 本发明的上述厚度的测定方法采用成品树脂层厚度测试方法,具体的步骤可以包括:将环氧树脂复合材料采用金相制样的方法,金相制样过程主要分解为:切割取样、镶嵌样品、机械制样、检验样品等步骤。
[0021] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,优选地,所述连续纤维的纤度在1000tex以下,更优选在800tex以下,进一步优选为200-600tex,从而能够进一步提高的环氧树脂复合材料的弯曲模量,进而更好地实现制品的轻量化。
[0022] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述连续纤维的克重可以为常规克重,例2 2 2
如可以为400-1000g/m,优选为600-800g/m,进一步优选为500-700g/m。
[0023] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述连续纤维可以为本领域各种常规的连续纤维种类,可以根据对复合材料强度、阻燃、隔热和高冲击韧性等性能的要求不同,选择不同连续纤维种类,优选的连续纤维种类为玻纤、碳纤、芳纶和玄武岩中的至少一种,更优选为玻纤和/或玄武岩。当采用玻纤和/或玄武岩时,能够显著提高复合材料及其制品的弯曲模量。其中,玻纤和玄武岩可以为本领域各种常规的玻纤和玄武岩。
[0024] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,优选地,所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度优选大于15μm,更优选大于18μm,进一步优选为20-40μm,从而能够显著提高环氧复合物基体表面树脂与金属层的结合力。
[0025] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述环氧复合物基体可以由各种常规的环氧树脂组合物形成,例如环氧复合物基体可以由含有环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活化的粉料的组合物形成;优选地,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为53-74重量%;所述增韧剂的含量为7-11重量%,所述固化剂的含量为3-5重量%,所述促进剂的含量为1-3重量%,所述可激光活性的粉料的含量为9-34重量%;进一步优选地,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为60-70重量%;所述增韧剂的含量为8-10重量%,所述固化剂的含量为3-5重量%,所述促进剂的含量为1-3重量%,所述可激光活性的粉料的含量为15-30重量%,从而能够进一步提高环氧复合物基体表面树脂与金属层的结合力。
[0026] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,对环氧复合物基体和连续纤维的重量比没有特定的要求,例如可以为1:0.5-1.5或者1:1.5-3或者1:3-5以及期间的任意点值。
[0027] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述环氧主树脂可以为本领域各种常规的环氧树脂,例如可以为双酚A型液体环氧树脂,双酚A型固体环氧树脂和酚醛环氧树脂中的一种或多种,优选为双酚A型液体环氧树脂和/或酚醛环氧树脂,从而能够提高环氧复合物基体表面树脂与金属层的结合力。本发明中,环氧主树脂为双酚A型液体环氧树脂,双酚A型固体环氧树脂和酚醛环氧树脂中的两种或者三种的混合物时,对其中的各组分的比例没有特别的限定,例如为两种的混合物时,两者的比例可以为1:1-1.5。
[0028] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述增韧剂可以为本领域各种常规的增韧剂,例如可以为氨基甲酸乙酯改性的环氧树脂和/或苯氧改性环氧树脂,优选为氨基甲酸乙酯改性的环氧树脂。
[0029] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述固化剂可以为本领域各种常规的固化剂,例如可以为双氰胺类固化剂,且粒径满足D98≤10μm,优选地,粒径满足D98≤5μm。本发明中,双氰胺类固化剂可以为本领域各种双氰胺类固化剂。
[0030] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述促进剂可以为本领域各种常规的促进剂,例如可以为有机脲促进剂,且粒径满足D98≤50μm,优选地,粒径满足D98≤30μm。本发明中,有机脲促进剂可以为本领域各种有机脲促进剂,例如可以为3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲、苯基二甲脲、2,4甲苯双二甲脲和2,4甲基双二甲脲中的一种或多种,优选为2,4甲基双二甲脲和/或2,4甲苯双二甲脲。
[0031] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料,所述可激光活性的粉料可以为本领域各种可激光活性的粉料,例如可以为Ni2O3、CuSiO3、CuCr2O4、Cu3B2O6、CuC2O4、NiC2O4和CuB2O4中的至少一种,优选为CuSiO3、CuCr2O4、Cu3B2O6、CuC2O4和NiC2O4中的至少一种。
[0032] 第二方面,本发明提供了一种制备环氧树脂复合材料的方法,该方法包括:
[0033] (1)将用于形成环氧复合物基体的组合物加热熔融;
[0034] (2)将连续纤维浸渍在步骤(1)得到的熔融物中,得到预浸料;
[0035] (3)将预浸料进行压制成型,制得环氧树脂复合材料;
[0036] 其中,所述环氧树脂复合材料包括环氧复合物基体和形成在所述环氧复合物基体中的连续纤维,所述连续纤维的纤度在1200tex以下,且所述环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm。
[0037] 根据本发明所述的方法,步骤(1)中,形成环氧复合物基体的组合物可以为各种常规的环氧树脂组合物,例如所述组合物可以含有环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活化的粉料;优选地,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的用量为53-74重量%;所述增韧剂的用量为7-11重量%,所述固化剂的用量为3-5重量%,所述促进剂的用量为1-3重量%,所述可激光活性的粉料的用量为9-34重量%;进一步优选地,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的用量为60-70重量%;所述增韧剂的用量为8-10重量%,所述固化剂的用量为3-5重量%,所述促进剂的用量为1-3重量%,所述可激光活性的粉料的用量为15-30重量%,从而能够进一步提高环氧复合物基体表面树脂与金属层的结合力。其中,环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活化的粉料的具体种类在上文已经进行了描述,在此不再赘述。
[0038] 根据本发明所述的方法,步骤(1)中,对加热熔融的温度可以根据组合物的具体组成而确定,其可以在较宽泛的范围内,例如可以为50-100℃。
[0039] 根据本发明所述的方法,该方法还可以包括:将步骤(1)得到的熔融物进行搅拌,然后将连续纤维浸渍于均匀的熔融物中。
[0040] 根据本发明所述的方法,环氧复合物基体的组合物与连续纤维的重量比可以为1:0.5-1.5或者1:1.5-3或者1:3-5以及期间的任意点值。
[0041] 根据本发明所述的方法,步骤(3)中,压制成型可以为各种常规的压制工艺,优选为真空袋压成型,从而能够在保证制得的环氧树脂复合材料的弯曲模量的同时进一步降低复合材料的厚度。其中,真空袋压成型可以为本领域常规的真空袋压成型工艺,具体地,其操作方法可以包括:将预浸料按照模具形状铺贴到模具中,用真空袋密封模具的出口,并通过真空袋上的抽真空管进行抽真空,使得模具内的预浸料处于真空状态,并保持真空状态30-180min,然后取出压制的环氧树脂复合材料半成品。其中,可以根据环氧树脂复合材料的厚度来确定铺贴到模具中的预浸料的层数。所述真空状态的真空度可以为0.01-
0.05MPa。
[0042] 本发明中,所述模具的形状可以根据制备的产品的形状确定,例如采用本发明的方法可以制备汽车的各种内外饰部件等。
[0043] 根据本发明所述的方法,步骤(3)中,该方法还可以包括:将预浸料进行压制成型后的环氧树脂复合材料半成品加热固化以制得环氧树脂复合材料。其中,所述加热固化的条件可以包括:温度为100-120℃,时间为60-80min。
[0044] 第三方面,本发明提供了上述方法制得的环氧树脂复合材料。
[0045] 第四方面,本发明提供了一种环氧树脂复合材料制品,该环氧树脂复合材料制品包括上述环氧树脂复合材料以及在其表面上形成的金属镀层。
[0046] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料制品,该制品中金属层和环氧树脂复合材料的树脂之间的结合力可以高达4-5B,同时,该制品的弯曲模量高达10-20GPa。
[0047] 根据本发明所述的环氧树脂复合材料制品,在环氧树脂复合材料表面上形成金属层的方法可以为本领域各种常规的方法。例如该方法可以包括:在需要覆盖金属层的环氧树脂复合材料的表面位置进行可见光或红外激光照射,然后化学镀金属。本发明中,所述金属可以为各种适用于化学镀的金属。例如可以为铜和镍中的至少一种。可见光或红外激光照射的方式为本领域常规方式,目的是为了使得金属能够镀到复合材料上。化学镀铜的方法可以包括:将激光后的复合材料超声波去离子水清洗5-10min,将含有铜元素的化学镀液(比亚迪公司生产)放入烧杯,水浴加热到50-55℃,将清洗后的复合材料放入已加热的镀液中金属化40-60min,将金属化后的复合材料放入金属镀层保护剂(深圳市俄真科技有限公司的EZ202型)浸泡0.5-2min,取出后去离子水清洗、干燥,制得镀铜的复合材料制品。含有铜元素的化学镀液的组成为常规的无水硫酸铜、络合剂、还原剂、pH调节剂、稳定剂的水溶液,其具体组成可以参见专利申请CN105200402A中的组成。本发明中可以根据化学镀金属的种类需要来选择不同的化学镀方法、化学镀液、金属镀层保护剂等,在复合材料上化学镀其它金属的方法以及试剂也均为本领域公知常识,在此不再赘述。
[0048] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0049] 形成环氧复合物基体的组合物中各组分的来源参见下表1。
[0050] 实施例1
[0051] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0052] (1)将用于形成环氧复合物基体的组合物在60℃下加热熔融,然后搅拌均匀,组合物由环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活性的粉料组成,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为65重量%,所述增韧剂的含量为9重量%,所述固化剂的含量为4重量%,所述促进剂的含量为2重量%,所述可激光活性的粉料的含量为20重量%,该组合物的具体组成参见下表2;
[0053] (2)将1000g连续玻纤纤维(纤度为600tex,克重为400g/m2)浸渍在1000g步骤(1)得到的熔融物中,得到预浸料;
[0054] (3)将预浸料按照模具形状铺贴到模具中,用真空袋密封模具的出口,并通过真空袋上的抽真空管进行抽真空,使得模具内的预浸料处于真空状态,并保持真空状态(0.02MPa)30min,在110℃下加热固化60min,得到环氧树脂复合材料A1;
[0055] (4)在需要覆盖金属层的环氧树脂复合材料的表面位置进行红外激光照射,然后化学镀铜,制得环氧树脂复合材料制品B1;
[0056] 化学镀铜的方法为:将激光后的复合材料超声波去离子水清洗5min,将含有铜元素的化学镀液(比亚迪公司生产,参见专利申请CN105200402A实施例1)放入烧杯中,水浴加热到50℃,将清洗后的复合材料放入已加热的镀液中金属化40min,将金属化后的复合材料放入金属镀层保护剂(深圳市俄真科技有限公司的EZ202型)浸泡0.5min,取出后去离子水清洗、干燥。
[0057] 实施例2
[0058] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0059] (1)将用于形成环氧复合物基体的组合物在80℃下加热熔融,然后搅拌均匀,组合物由环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活性的粉料组成,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为60重量%,所述增韧剂的含量为10重量%,所述固化剂的含量为3重量%,所述促进剂的含量为1重量%,所述可激光活性的粉料的含量为26重量%,该组合物的具体组成参见下表2;
[0060] (2)将1000g连续玻纤纤维(纤度为200tex,克重为700g/m2)浸渍在800g步骤(1)得到的熔融物中,得到预浸料;
[0061] (3)将预浸料按照模具形状铺贴到模具中,用真空袋密封模具的出口,并通过真空袋上的抽真空管进行抽真空,使得模具内的预浸料处于真空状态,并保持真空状态(0.01MPa)30min,在110℃下加热固化60min,得到环氧树脂复合材料A2;
[0062] (4)在需要覆盖金属层的环氧树脂复合材料的表面位置进行红外激光照射,然后化学镀铜,制得环氧树脂复合材料制品B2;
[0063] 化学镀铜的方法为:将激光后的复合材料超声波去离子水清洗7min,将含有铜元素的化学镀液(比亚迪公司生产,参见专利申请CN105200402A实施例1)放入烧杯中,水浴加热到52℃,将清洗后的复合材料放入已加热的镀液中金属化50min,将金属化后的复合材料放入金属镀层保护剂(深圳市俄真科技有限公司的EZ202型)中浸泡1min,取出后去离子水清洗、干燥。
[0064] 实施例3
[0065] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0066] (1)将用于形成环氧复合物基体的组合物在100℃下加热熔融,然后搅拌均匀,组合物由环氧主树脂、增韧剂、固化剂、促进剂和可激光活性的粉料组成,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为64重量%,所述增韧剂的含量为10重量%,所述固化剂的含量为4重量%,所述促进剂的含量为2重量%,所述可激光活性的粉料的含量为20重量%,该组合物的具体组成参见下表2;
[0067] (2)将1000g连续玻纤纤维(纤度为400tex,克重为300g/m2)浸渍在1200g步骤(1)得到的熔融物中,得到预浸料;
[0068] (3)将预浸料按照模具形状铺贴到模具中,用真空袋密封模具的出口,并通过真空袋上的抽真空管进行抽真空,使得模具内的预浸料处于真空状态,并保持真空状态(0.03MPa)30min,在110℃下加热固化60min,得到环氧树脂复合材料A3;
[0069] (4)在需要覆盖金属层的环氧树脂复合材料的表面位置进行红外激光照射,然后化学镀铜,制得环氧树脂复合材料制品B3;
[0070] 化学镀铜的方法为:将激光后的复合材料超声波去离子水清洗10min,将含有铜元素的化学镀液(比亚迪公司生产,参见专利申请CN105200402A实施例1)放入烧杯中,水浴加热到55℃,将清洗后的复合材料放入已加热的镀液中金属化60min,将金属化后的复合材料放入金属镀层保护剂(深圳市俄真科技有限公司的EZ202型)中浸泡2min,取出后去离子水清洗、干燥。
[0071] 实施例4
[0072] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0073] 按照实施例1的方法制备环氧树脂复合材料A4和环氧树脂复合材料制品B4,不同的是,连续纤维的纤度为750tex。
[0074] 实施例5
[0075] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0076] 按照实施例1的方法制备环氧树脂复合材料A5和环氧树脂复合材料制品B5,不同的是,连续纤维的纤度为850tex。
[0077] 实施例6
[0078] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0079] 按照实施例1的方法制备环氧树脂复合材料A6和环氧树脂复合材料制品B6,不同的是,连续纤维的纤度为950tex。
[0080] 实施例7
[0081] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0082] 按照实施例1的方法制备环氧树脂复合材料A7和环氧树脂复合材料制品B7,不同的是,连续纤维的纤度为1100tex。
[0083] 实施例8
[0084] 本实施例用于说明本发明的环氧树脂复合材料和制品及其制备方法。
[0085] 按照实施例1的方法制备环氧树脂复合材料A8和环氧树脂复合材料制品B8,不同的是,以组合物的总重量为基准,所述环氧主树脂的含量为74重量%,所述增韧剂的含量为7重量%,所述固化剂的含量为2重量%,所述促进剂的含量为4重量%,所述可激光活性的粉料的含量为13重量%。
[0086] 对比例1
[0087] 按照实施例1的方法制备环氧树脂复合材料D1和环氧树脂复合材料制品DD1,不同的是,连续纤维的纤度为2400tex。
[0088] 测试例1
[0089] 环氧复合物基体的表面到连续纤维的厚度测试,具体的测定结果参见下表3,具体的测定方法为:
[0090] 将环氧树脂复合材料A1-A8和D1采用金相制样的方法,金相制样过程主要分解为:切割取样、镶嵌样品、机械制样、检验样品等四步。具体地步骤如下:
[0091] (1)切割取样,采用用碳化硅(SiC)切割片,将环氧树脂复合材料切割成0.5*0.5cm大小;
[0092] (2)采用热镶的方法将样品竖立镶嵌在树脂中;
[0093] (3)机械制样,采用研磨和抛光获得精细的样品断面;
[0094] (4)采用金相显微镜进行测试环氧复合物基体的表面到连续纤维的厚度,拍照后利用软件测试。
[0095] 测试例2
[0096] 采用ASTM D3002百格法测试制品B1-B8和DD1的金属镀层与环氧树脂复合材料的附着力,具体的测定结果参见下表3。
[0097] 测试例3
[0098] 采用GBT 1449-2005方法测定制品B1-B8和DD1的弯曲模量,具体的测定结果参见下表3。
[0099] 表1
[0100]
[0101] 表2
[0102]
[0103] 表3
[0104]
[0105]
[0106] 注:树脂层厚度指的是环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度。
[0107] 本发明制得的环氧树脂复合材料的环氧复合物基体的表面到所述连续纤维的厚度大于12μm,制得的环氧树脂复合材料制品中金属层和基体的附着为4-5B,该制品的弯曲模量为10-20GPa。表明采用本发明的方法制得的制品具有良好的金属化选择性效果,且具有较高的弯曲模量,从而能够达到轻量化的目的。
[0108] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0109] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0110] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。