一種hp-rtm工藝成型汽車表面外飾件的方法
2023-05-05 10:31:36
專利名稱：一種hp-rtm工藝成型汽車表面外飾件的方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車表面外飾件的成型方法，具體地說是一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法。
背景技術：
樹脂傳遞模塑RTM(Resin Transfer Molding)是樹脂基複合材料加工中應用最廣泛的工藝。它起源於上世紀50年代的冷模澆鑄工藝，是為適應飛機雷達罩成型發展起來的。RTM工藝雖然成本較低，但技術要求高，特別是對原材料和模具的要求較高，而且由於難以排盡氣泡、纖維浸潤性差、樹脂流動出現死角等問題未能很好解決，所以當時未能大規模推廣。90年代初開始，掀起了對RTM工藝及理論研究的高潮，RTM設備、樹脂和模具技術日趨完善。專家估計，RTM工藝將成為21世紀玻璃鋼複合材料行業的主導成型工藝之一。世界汽車工也正朝著輕量、高速、安全、節能、低汙染、多功能的方向發展，採用新型複合材料製造汽車車身及零部件則是汽車輕量化最有效的途徑之一。據報導，汽車每減重100kg，百公裡耗油可減少0. 4L，。國外從50年代初開始玻璃鋼(FRP)汽車件的研究。 從80年代開始，國外已廣泛採用片狀模塑料(SMC)、樹脂傳遞模塑(RTM)等FRP製造技術開發汽車車身板和零部件，如製造汽車儀錶盤、保險槓、發動機罩、梢泥板、車門、行李箱蓋、散熱器骨架乃至整體車身。進入90年代，RTM工業化生產技術在國際上得到廣泛的應用研究 RTM成型工藝。自40年代在歐洲起源，80年代，RTM在原材料的研製創新、工藝和成型技術的完善方面有了巨大進步，從而得以迅速發展。90年代後，原材料研究取得很大成果，各種優質的RTM專用樹脂相繼開發成功。美國亞仕蘭化學公司首先發明了具有A級表面的RTM 專用樹脂，標誌著RTM在汽車工業的應用真正步入繁榮發展時期。與此同時，RTM成型工藝、 理論研究的深入及預成型工藝等技術難點的突破，RlM成型工藝的設備、原料、模具技術體系的集成，使RTM工藝在一定規模下對反應注射成型(RIM)和SMC形成強大的競爭力。目前，用預浸料成形的複合材料已廣泛用於機身及機翼，新的技術如樹脂轉移模塑成形(RTM)也越來越廣泛用於先進的結構中。RTM是一種低成本的複合材料液體成形法， 在航空上有廣闊的應用前景。但是這項技術的不足之處是孔隙密及纖維體積含量仍趕不上傳統的預浸帶鋪層法，而且RTM仍然是勞動密集的和不易自動化的工藝，在應用上受到一些限制。高的勞動密集度使其用於尺寸小於1米的承力結構及連接件時很不經濟，從而迫使其製造商不得不依靠重量更大的金屬材料。RTM技術國內外普遍存在的難點和問題， 表現在以下三個方面(1)樹脂對纖維的浸漬不夠理想，導致成型時間加長，製品空隙率較高；(2)製品的纖維含量較低(一般約50% ) ； (3)大面積、結構複雜的模具型腔內，樹脂流動不均衡，而這個動態過程無法觀察，更不能進行預測和控制。
發明內容
為了解決目前RTM在成型汽車外飾件方面存在的生產效率低、產品精度不高、孔隙率高等不足，本發明的目的是提供一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，該方法
3採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，提高了產品的精度、降低製品孔隙率、高度自動化操作降低了生產成本。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於該方法以環氧樹脂、酚醛樹脂或乙烯基樹脂為基體，以碳纖維為增強體，加入阻燃劑、抗靜電劑，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，具體步驟如下
1)將基體、阻燃劑、抗靜電劑均勻混合得到第一樹脂體系，其中，阻燃劑的含量為基體質量的1_8%，抗靜電劑的含量為基體質量的2-15% ；
2)將第一樹脂體系、固化劑按質量比為1000. 5 1. 5混合後得到第二樹脂體系；所述固化劑是過氧化甲乙酮。也可以將第一樹脂體系、固化劑、FR-32阻聚劑按質量比為100 0. 5 1. 5 :0 2. 0混合後得到第二樹脂體系；
3)在模具中放置預成型好的增強材料碳纖維，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝將混合均勻的第二樹脂體系注入到模具行腔中，使樹脂體系浸漬增強材料碳纖維，注射壓力100-300 par，注射溫度20-50°C ；最後經固化、脫模得到製品。本發明中，所述碳纖維是短切氈、連續纖維氈、纖維布、無皺摺織物、三維針織物或三維編織物。並可根據性能要求進行擇向增強、局部增強、混雜增強。本發明中，所述阻燃劑是氫氧化鋁。所述抗靜電劑是十八烷基二甲基羥乙基季銨硝酸鹽。本發明採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，提高了產品的精度、高度自動化操作降低了生產成本。採用了與製品形狀相近的增強材料預成型技術，纖維樹脂的浸潤一經完成即可固化。與現有技術相比，本發明採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，提高了產品的精度、降低製品孔隙率，高度自動化操作也降低了生產成本。
圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1
一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，見圖1，該方法以乙烯基樹脂為基體， 以碳纖維為增強體，加入阻燃劑、抗靜電劑，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，具體步驟如下
準備一定量的乙烯基樹脂(購自DSM有限公司)，按照基體樹脂質量的7%的氫氧化鋁作為阻燃劑，按照基體樹脂質量的7%的十八烷基二甲基羥乙基季銨硝酸鹽作為抗靜電劑，將基體、阻燃劑、抗靜電劑均勻混合得到第一樹脂體系。另外準備過氧化甲乙酮(購自巴陵石化公司試劑廠)和FR-32阻聚劑(購自上海優耐特有限公司)。第一樹脂體系、過氧化甲乙酮、FR-32阻聚劑按質量比為100 1 1. 5，混合後得到第二樹脂體系。在模具中放置預成型好的碳纖維氈，合模夾緊後，調節注膠系統中的計量設備，在40°C和ISOpar下將經靜態混合器混合均勻的第二樹脂體系經注膠系統的注膠口注入到模具行腔中，使樹脂體系浸漬增強材料與成型體，最後經固化、脫模得到製品。實施例2
又一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，該方法以環氧樹脂為基體，以碳纖維為增強體，加入阻燃劑、抗靜電劑，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，具體步驟如下
準備一定量的環氧樹脂，按照基體樹脂質量的5%的氫氧化鋁作為阻燃劑，按照基體樹脂質量的5%的十八烷基二甲基羥乙基季銨硝酸鹽作為抗靜電劑，將基體、阻燃劑、抗靜電劑均勻混合得到第一樹脂體系。另外準備過氧化甲乙酮(購自巴陵石化公司試劑廠)和 FR-32阻聚劑(購自上海優耐特有限公司)。第一樹脂體系、過氧化甲乙酮、FR-32阻聚劑按質量比為100 1 1. 5，混合後得到第二樹脂體系。在模具中放置預成型好的碳纖維氈，合模夾緊後，調節注膠系統中的計量設備，在30°C和^Opar下將經靜態混合器混合均勻的第二樹脂體系經注膠系統的注膠口注入到模具行腔中，使樹脂體系浸漬增強材料與成型體，最後經固化、脫模得到製品。本發明採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，提高了產品的精度、降低製品孔隙率，高度自動化操作也降低了生產成本。
權利要求
1.一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於該方法以環氧樹脂、酚醛樹脂或乙烯基樹脂為基體，以碳纖維為增強體，加入阻燃劑、抗靜電劑，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，具體步驟如下1)將基體、阻燃劑、抗靜電劑均勻混合得到第一樹脂體系，其中，阻燃劑的含量為基體質量的1_8%，抗靜電劑的含量為基體質量的2-15% ；2)將第一樹脂體系、固化劑按質量比為1000. 5 1. 5混合後得到第二樹脂體系；3)在模具中放置預成型好的增強材料碳纖維，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝將混合均勻的第二樹脂體系注入到模具行腔中，使樹脂體系浸漬增強材料碳纖維，注射壓力100-300 par，注射溫度20-50°C ；最後經固化、脫模得到製品。
2.根據權利要求1所述的HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於所述碳纖維是短切氈、連續纖維氈、纖維布、無皺摺織物、三維針織物或三維編織物。
3.根據權利要求1所述的HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於所述阻燃劑是氫氧化鋁。
4.根據權利要求1所述的HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於所述抗靜電劑是十八烷基二甲基羥乙基季銨硝酸鹽。
5.根據權利要求1所述的HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於步驟 2)中，所述固化劑是過氧化甲乙酮。
6.根據權利要求1所述的HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，其特徵在於步驟 2)中，將第一樹脂體系、固化劑、FR-32阻聚劑按質量比為100 0. 5 1. 5 :0 2. 0混合後得到第二樹脂體系。
全文摘要
本發明公開了一種HP-RTM工藝成型汽車表面外飾件的方法，該方法以環氧樹脂、酚醛樹脂或乙烯基樹脂為基體，以碳纖維為增強體，加入阻燃劑、抗靜電劑，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝成型汽車表面外飾件，將基體、阻燃劑、抗靜電劑均勻混合得到第一樹脂體系，將第一樹脂體系、過氧化甲乙酮按質量比為1000.5～1混合後得到第二樹脂體系；在模具中放置預成型好的增強材料碳纖維，採用高壓樹脂傳遞模塑工藝將混合均勻的第二樹脂體系注入到模具行腔中，使樹脂體系浸漬增強材料碳纖維，最後經固化、脫模得到製品。本發明提高了產品的尺寸精度、降低製品孔隙率、高度自動化操作降低了生產成本。
文檔編號B29C70/54GK102350800SQ20111020342
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者阮詩平, 魯平才 申請人:江蘇兆鋆新材料科技有限公司