《复合材料工艺与设备》课程教学课件（讲稿）第五章 层压工艺

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第五章 层压工艺

层压成型是采用增强材料，如：玻璃纤维布碳纤维布、棉布、纸等浸胶机浸渍树脂（热塑性树脂热固性树脂）经烘干制成预浸料（prepreg）一一成型材料，然后预浸料经裁切、叠合在一起，在压力机中施加一定压力、温度，保持适宜的时间层压而制成层压制品的成型工艺。采用这种工艺可生产各种层压板绝缘板、波形板、覆铜箔层压板等。整个生产流程可简单表示如图5-1武溪理工大乐精品课程

层压成型是采用增强材料，如：玻璃纤维布、 碳纤维布、棉布、纸等浸胶机浸渍树脂（热塑性树脂、 热固性树脂）经烘干制成预浸料（prepreg)——成型 材料，然后预浸料经裁切、叠合在一起，在压力机中 施加一定压力、温度，保持适宜的时间层压而制成层 压制品的成型工艺。采用这种工艺可生产各种层压板、 绝缘板、波形板、覆铜箔层压板等。整个生产流程可 简单表示如图5-1

树脂浸渍烘干层压预浸料层压制品增强材料图5-1层压成型工艺流程图武汉理工大学精品课程

树脂 增强材料 预浸料 层压制品 浸渍烘干 层压 图5-1 层压成型工艺流程图

第一节预浸料的制备制备预浸料所用原材料主要有基体树脂和增强材料。但树脂和增强材料千差万别，也导致了层压产品性能的差异。所以原材料的合理选择对最终产品尤为重要。一.原材料1.树脂适合作预浸料的树脂主要有：聚酯、环氧、酚醛、聚酰亚胺、有机硅树脂、聚四氟乙烯乳液、聚酰胺树脂等。2.增强材料适合于制造预浸料的增强材料有：玻璃布高硅氧石英纤维织物、石棉、碳纤维织物、芳纶布粉云母纸、棉布、纸等。武汉理工大乐精品课程

第一节 预浸料的制备 制备预浸料所用原材料主要有基体树脂和增强材 料。但树脂和增强材料千差万别，也导致了层压产品 性能的差异。所以原材料的合理选择对最终产品尤为 重要。 一.原材料 1.树脂 适合作预浸料的树脂主要有：聚酯、环氧、酚 醛、聚酰亚胺、有机硅树脂、聚四氟乙烯乳液、聚酰 胺树脂等。 2.增强材料 适合于制造预浸料的增强材料有：玻璃布、 高硅氧石英纤维织物、石棉、碳纤维织物、芳纶布、 粉云母纸、棉布、纸等

3.辅助材料指固化剂和促进剂、染色剂等。主要根据树脂及其性能和制品的要求选择辅助材料。4.溶剂溶剂的选择主要根据树脂的种类，原则上有4点，（1）能使树脂充分溶解；（2）毒性小：（3）价格低廉；（4）适当的沸程。在实际生产中常采用混合溶剂，如：环氧树脂主要用丙酮、乙醇和甲苯。武汉理工大乐精品课程

3.辅助材料 指固化剂和促进剂、染色剂等。主要根据 树脂及其性能和制品的要求选择辅助材料。 4.溶剂 溶剂的选择主要根据树脂的种类，原则上有4点： （1）能使树脂充分溶解；（2）毒性小；（3）价格低 廉；（4）适当的沸程。在实际生产中常采用混合溶 剂，如：环氧树脂主要用丙酮、乙醇和甲苯

二.浸胶用粘度被严格控制的树脂（部分树脂反应进入“B阶段）、浸渍连续纤维织物，熟化，达到半熔阶段加热，烘干成为预浸料一供模压或冲压成型的中间成品（也叫：半成品）。加工预浸料的工艺叫浸胶。以布为增强材料的预浸料称为胶布。胶布的质量是影响层压制品的一个重要因素武漢理工大梁精品课程

二.浸胶 用粘度被严格控制的树脂（部分树脂反应进入“B” 阶段）、浸渍连续纤维织物，熟化，达到半熔阶段加 热，烘干成为预浸料——供模压或冲压成型的中间成 品（也叫：半成品）。加工预浸料的工艺叫浸胶。以 布为增强材料的预浸料称为胶布。胶布的质量是影响 层压制品的一个重要因素

1.预浸织物选择好的浸胶机后影响浸胶的主要因素有胶液的浓度（或粘度）、浸渍方法。（1）胶液的浓度，是指树脂质量在浸渍溶液总质量中所占的百分率，它直接影响树脂溶液对织物的渗透能力和织物表面粘结的树脂量（2）胶液的粘度，它直接影响到织物的浸渍能力和胶层的厚度。浸胶机主要有立式和卧式两种，分别见图5-2和图5-3武汉理工大乐精品课程5

1.预浸织物 选择好的浸胶机后影响浸胶的主要因素有胶液 的浓度（或粘度）、浸渍方法。 （1）胶液的浓度，是指树脂质量在浸渍溶液总质量中所 占的百分率，它直接影响树脂溶液对织物的渗透能力 和织物表面粘结的树脂量。 （2）胶液的粘度，它直接影响到织物的浸渍能力和胶层 的厚度。 浸胶机主要有立式和卧式两种，分别见图5-2和图5-3

鸡酒福e-X图5-2卧式浸胶机1玻璃布存放装置：2干燥装置：3浸胶装置：4除尘装置：5烘干箱体：6牵引装置：7切割装置·8收料武汉理工大学精品课程

图5-2 卧式浸胶机 1玻璃布存放装置；2干燥装置；3浸胶装置；4除尘装置；5烘干箱 体； 6牵引装置；7切割装置；8收料

伊图5-3立式浸胶机1送布装置：2浸胶装置：3牵引装置：4烘干装置：5除尘装置：6热风循环装置：7收卷装置武汉理工大案精品课程

P197图5-3 图5-3 立式浸胶机 1送布装置；2浸胶装置；3牵引装置；4烘干装置；5除尘装 置；6热风循环装置；7收卷装置

（3）浸胶时间，是指纤维织物通过胶液的时间。实践证明，一般浸胶时间为15一30s，时间过长则影响生产效率，过短则导致胶布含胶量不高。（4）张力。在浸胶过程中，纤维织物所受张力和均匀性会影响胶布的含胶量和均匀性。（5）浸渍方法。浸胶工序中胶液必须浸透玻璃布。低抢布或薄玻璃布可采取一次浸胶法，而厚玻璃布应采取两次浸渍法。武溪理工大乐精品课程

（3）浸胶时间，是指纤维织物通过胶液的时间。实践证 明，一般浸胶时间为15—30s，时间过长则影响生产效 率，过短则导致胶布含胶量不高。 （4）张力。在浸胶过程中，纤维织物所受张力和均匀性 会影响胶布的含胶量和均匀性。 （5）浸渍方法。浸胶工序中胶液必须浸透玻璃布。低捻 布或薄玻璃布可采取一次浸胶法，而厚玻璃布应采取 两次浸渍法