【专业讲堂】一文了解预浸料的工艺、全球主要生产商及应用领域
什么是预浸料？
预浸料是增强纤维以一定比例预浸渍有热塑性或热固性树脂基体，属于复合材料形式一种。预浸料在高温高压下固化制备，因而具有独特的性能。
为了方便后处理，预浸料中的树脂基体通常只是部分固化，并储存在阴凉处以防止完全聚合。在制造复合材料期间，需要在高压釜或烘箱中加热此预浸料，以实现完全聚合。预浸料中的增强材料可以是单向纤维或织物。
预浸料如何制造？
预浸料使用两种主要工艺生产：热熔工艺和溶剂浸渍工艺。
热熔工艺：又称树脂膜转移法，织物和单向预浸料均可使用热熔工艺生产。此过程分为两个阶段。第一步包括在纸质基材上涂覆加热树脂的薄膜。增强材料和树脂在预浸料机中相互作用。在施加压力和热量后，树脂会渗入纤维中，形成最终的预浸料，最终将其缠绕在纤芯上。
溶剂浸工艺：使用溶剂浸渍法只能生产织物预浸料，该方法涉及将树脂溶解在溶剂浴中并将增强织物浸入树脂溶液中。然后使用干燥炉将溶剂从预浸料坯上蒸发掉。
预浸料主要制造商
以下列出了与预浸料制造相关的一些主要公司，以及他们的产品简介。
赫氏公司：Hexcel提供用于工业应用的HexPly®预浸料。HexPly®预浸料使用酚醛、环氧树脂和BMI树脂作为基体，它们通常用于单向或多轴玻璃/碳纤维增强。Hexcel的预浸料可以满足一系列性能要求，例如良好的疲劳性能、低温固化、防火/防毒性性能和耐热性。
TenCate先进复合材料：2018年被日本东丽公司收购，TenCate Advanced Composites是一家总部位于美国的热压罐复合材料生产商，为洛克希德·马丁公司，General Atomics，Gulfstream和Cirrus Aircraft等公司提供航空航天工业用预浸料。Cirrus的SR-22飞机的机翼结构和机身都采用了TenCate的热压罐复合材料。该公司还生产仅用于高温的真空固化（VCO）预浸料，包括氰酸酯、BMI和环氧树脂。其TC275是用于低固化压力零件制造的环氧预浸料。它是制造厚零件的理想选择，因为它具有低孔隙率，并且还可以用于航空航天环境。该公司的另一个标志性产品是TC350-1，它有良好的韧性和热/湿性能，适用于结构应用。
预浸料-ACM CJSC：位于莫斯科的Prepreg-ACM CJSC生产的预浸料用于聚合物复合材料，这些复合材料可采用高性能无机纤维和碳纤维增强纳米填充的环氧树脂和聚酰亚胺树脂。这些预浸料可用于许多领域，包括飞机、建筑和风力发电。Prepreg-ACM的生产过程已通过ISO 9001认证。
西格里集团：西格里集团是碳基产品的全球领导者。它在各个地点都拥有先进的预浸料生产设备。其主要产品是基于碳纤维的SIGRAFIL®单向预浸料和由碳纤维织物制成的SIGRATEX®织物预浸料。
Axiom Materials：Axiom Materials是复合材料的全球主要生产商，提供优质的预浸料和其他复合产品。它生产各种预浸料，例如溶液涂布的预浸料、热熔预浸料、玻璃纤维预浸料、芳族聚酰胺预浸料、碳纤维预浸料和单向预浸料。
预浸料优点
预浸料的主要优点如下：
使用方便；
空隙率低；
良好的抗疲劳性；
可控的层压板厚度；
良好的环境和耐腐蚀性；
可控的纤维体积分数；
更好的一致性和质量；
高比模量和强度；
热膨胀系数极低；
增强的减振特性。
预浸料的应用
预浸料越来越多地用于复合材料行业以及其他行业的高性能应用中。下面列出了预浸料当前可以使用的一些关键领域：
飞机内饰、航空航天零件、货机；
汽车零部件、工具、防弹板；
空调管道、电子传输应用；
防紫外线零件、体育用品、高温零件；
蜂窝和泡沫板、阻燃层压板；
碳碳复合材料、地板、高冲击表面；
无人机、椅背、倍增器。