热固性预浸料模压成型工艺参数实验研究

摘要

通过研究热固性预浸料模压成型(Propreg Compression Molding,PCM)复合材料层合板制备过程中固化压力与树脂流失量之间的关系,对比不同树脂含量的预浸料在模压成型后的力学性能,发现最佳力学性能对应的预浸料树脂含量为38%。为了进一步提高PCM模压制品力学性能的稳定性,将模压后树脂含量保持在38%的固化压力作为固定参数,对模具温度和固化时间进行了16组正交实验,检测层合板的力学性能,并分析树脂与纤维织物界面之间的微观结合情况。结果表明:当固化压力为3800 kN时,可以将树脂含量为40%的预浸料在模压后的树脂含量控制在38%左右,并在模具温度为155℃、预热时间为40 s、保压时间为440 s时,得到抗拉强度为520.18 MPa、冲击韧性为32.35 J·cm^(-2)、综合力学性能最好同时微观缺陷最少的样品。经现场工艺验证,实验得到的规律和工艺参数组合可应用于热固性复合材料汽车电池包上盖的批量生产中。