Mehrere Methoden zur Herstellung von Epoxidharz-Prepregs

Das Epoxidharz-Prepreg besteht aus Epoxidharz und Fasergewebe mit einem kontrollierten Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von unter 1 %. Der Massenanteil des Epoxidharzes liegt zwischen 37 % und 43 %. Das Epoxidharz setzt sich aus 40 Teilen Phenol-Epoxidharz, 60 Teilen Bisphenol-A-Epoxidharz, 2–10 Teilen Kern-Schale-Polymer, 15–24 Teilen Härter und 3.0–6.0 Teilen Härtungsbeschleuniger (Massenanteile) zusammen. Der Härter ist ein Komplex aus Dicyandiamid und 4,4'-Diaminodiphenylsulfon mit Massenanteilen von 18:6, 14:7, 10:8 bzw. 6:9. Der Härtungsbeschleuniger ist ein organischer Harnstoff oder ein Derivat davon.

Das Prepreg-Herstellungsverfahren umfasst folgende Schritte:

1. Herstellung des Epoxidmatrixharzes: a. 40 Teile Phenol-Epoxidharz, 60 Teile Bisphenol-A-Epoxidharz, 2–10 Teile Kern-Schale-Polymer, 15–24 Teile Härter und 3.0–6.0 Teile Härtebeschleuniger werden abgewogen. Die Mischung wird unter ständigem Rühren auf 150 °C erhitzt. Anschließend wird der Härter 4,4'-Diaminodiphenylsulfon hinzugegeben, erneut gerührt und 3–5 Minuten auf 150 °C erhitzt. Danach wird die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, um Harz B-Ordnung zu erhalten. b. 30 Teile des Harzes B-Ordnung werden in eine Dreiwalzenmühle gegeben. Der Härter Dicyandiamid und 3.0–6.0 Teile Härtebeschleuniger werden hinzugefügt. Das Harz wird 3–6 Mal in der Dreiwalzenmühle vermahlen. Das restliche Harz B-Ordnung wird hinzugegeben und erneut 3–6 Mal vermahlen, um das Epoxidmatrixharz zu erhalten. Die Temperatur der Dreiwalzenmühle wird bei 60–70 °C gehalten.

2. Herstellung des Prepregs: a. Hängen Sie einseitig kaschiertes Trennpapier auf die Walzenwellen 1, 5 und 4 und doppelseitig kaschiertes Trennpapier auf die Walzenwellen 2, 5 und 3. Stellen Sie eine Kraftübertragung zwischen den Walzenwellen 1, 5 und 4 sowie zwischen den Walzenwellen 2, 5 und 3 her. Legen Sie das Fasergewebe zwischen das ein- und doppelseitige Trennpapier. Heizen Sie die Walzenwellen 1 und 2 auf 75–85 °C vor. b. Gießen Sie das Epoxidharz in den V-förmigen Spalt zwischen den Walzenwellen 1 und dem Fasergewebe. Aktivieren Sie die Vorrichtung, sodass das Fasergewebe und das Epoxidharz durch den Spalt zwischen den Walzenwellen 1 und 2 fließen und Prepregs mit beidseitig haftendem ein- und doppelseitigem Trennpapier entstehen. Stellen Sie den Anpressdruck zwischen den Walzenwellen 1 und 2 auf 0.1–2 mm ein. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzenwelle 2 beträgt 100–300 m/h, die Harztemperatur 75–85 °C. c. Unter dem Einfluss der Walzenwelle 4 wird das einseitige Trennpapier abgezogen. Gleichzeitig rollt die Walzenwelle 3 das Prepreg mit dem einseitig haftenden doppelseitigen Trennpapier auf und schließt damit die Prepreg-Herstellung ab.

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