本發明涉及纖維纏繞技術領域，尤其涉及預浸濕法纖維纏繞工藝。
背景技術：
預浸濕法纏繞技術是美國上世紀八十年代末問世，九十年代開始應用的新技術，該技術綜合了傳統濕法纏繞工藝和干法纏繞工藝的優點，代表了高性能復合材料纖維纏繞制造技術的發展趨勢。
預浸濕法工藝又稱為濕法重卷(wet-rerool)技術，其工藝難點是尋找一種具有高觸變性樹脂配方體系，該樹脂體系應達到以下要求：在一定條件下對增強材料具有良好的浸潤性；當浸潤完成后，樹脂在收卷時粘度有一個突變過程，可迅速達到比較大的粘度以滿足貯存的要求：貯存時粘度變化較小、不發生樹脂的遷移、不粘連；室溫儲存期較長；揮發分含量盡可能低；與增強材料界面相匹配。
采用這種樹脂體系浸漬增強材料，然后收卷制成預浸紗，在室溫(或低溫)下儲存，使用時可直接退卷纏繞。
預浸濕法工藝與傳統干法纏繞工藝相比，具有預浸材料不需低溫貯存，固化不需加壓等優點。與傳統濕法纏繞工藝相比，又具有纏繞速度快、纏繞軌跡穩定、操作環境好和纏繞制品質量波動小等優點。
預浸濕法纏繞技術與傳統濕法纏繞技術相比，可降低并精確控制含膠量，減少樹脂及纖維廢料的產生，與干法纏繞工藝相比，不需要熱壓釜加壓固化，此外，該預浸技術在預浸過程中無溶劑，無需溶劑回收處理系統。因此可以明顯降低生產成本，也是一種低成本制造技術。
國外己成功地將該項技術應用于制造火箭發動機殼體、燃氣發生器等航天制品，逐步取代原有濕法和干法工藝。
技術實現要素：
本發明的目的在于提出一種預浸濕法纖維纏繞工藝，能夠使得纏繞工藝具有較高的安全性、穩定性及可靠性。
為達此目的，本發明采用以下技術方案：
一種預浸濕法纖維纏繞工藝，其采用環氧樹脂體系浸漬纖維材料，所述環氧樹脂體系包括環氧樹脂、氣相法納米二氧化硅、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物和硅烷偶聯劑。
在本發明中，所述環氧樹脂為雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂，其通過如下方法制備：
按重量份數，將100份的二官能雙酚A型環氧樹脂EPIKOTE828EL(美國Hexion)、10.8份的10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ，日本三光，磷含量9.6％)一起混合均勻并加熱，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，繼續加熱，135-150℃下反應1～3小時，降溫至135℃以下加入50份的四溴雙酚A(TBBPA，美國雅寶，溴含量58％)混合均勻，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，135-150℃下反應2～4小時后，然后降溫至130℃以下，加入丁酮(MEK)溶解成固含量為80％的MEK溶液，即得到雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂。該樹脂中溴含量為18.0％，磷含量為0.63％。
在本發明中，氣相法納米二氧化硅作為環氧樹脂的觸變劑。其含量以環氧樹脂為100％計為2-5wt％，例如2.5％、3％、3.5％、4％和4.5％。
甲基四氫鄰苯二甲酸酐作為固化劑。其含量以環氧樹脂為100wt％計為50-80wt％。
乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物作為促進劑。其含量以環氧樹脂為100wt％計為0.5-2wt％。
硅烷偶聯劑含量以環氧樹脂為100wt％計為0.1-2.0wt％，例如0.5％、1.0％和1.5％。
60℃下進行玻璃纖維預浸，冷卻至室溫10分鐘后收卷。預浸后的纖維放置一個月后，可以直接退卷，纖維之間不粘連，樹脂上下含量幾乎未發生改變，采用該環氧樹脂體系的預浸濕法纖維纏繞工藝完全滿足要求。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。
實施例1
一種預浸濕法纖維纏繞工藝，其采用環氧樹脂體系浸漬纖維材料，所述環氧樹脂體系包括環氧樹脂、氣相法納米二氧化硅、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物和硅烷偶聯劑，其重量比為100:2.5:70:1.5:1.0。
所述環氧樹脂為雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂，其通過如下方法制備：
按重量份數，將100份的二官能雙酚A型環氧樹脂EPIKOTE828EL(美國Hexion)、10.8份的10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ，日本三光，磷含量9.6％)一起混合均勻并加熱，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，繼續加熱，135-150℃下反應1～3小時，降溫至135℃以下加入50份的四溴雙酚A(TBBPA，美國雅寶，溴含量58％)混合均勻，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，135-150℃下反應2～4小時后，然后降溫至130℃以下，加入丁酮(MEK)溶解成固含量為80％的MEK溶液，即得到雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂。該樹脂中溴含量為18.0％，磷含量為0.63％。
60℃下進行玻璃纖維預浸，冷卻至室溫10分鐘后收卷。預浸后的纖維放置一個月后，可以直接退卷，纖維之間不粘連，樹脂上下含量幾乎未發生改變，采用該環氧樹脂體系的預浸濕法纖維纏繞工藝完全滿足要求。
實施例2
一種預浸濕法纖維纏繞工藝，其采用環氧樹脂體系浸漬纖維材料，所述環氧樹脂體系包括環氧樹脂、氣相法納米二氧化硅、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物和硅烷偶聯劑，其重量比為100:5:80:0.5:1.5。
所述環氧樹脂為雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂，其通過如下方法制備：
按重量份數，將100份的二官能雙酚A型環氧樹脂EPIKOTE828EL(美國Hexion)、10.8份的10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ，日本三光，磷含量9.6％)一起混合均勻并加熱，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，繼續加熱，135-150℃下反應1～3小時，降溫至135℃以下加入50份的四溴雙酚A(TBBPA，美國雅寶，溴含量58％)混合均勻，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，135-150℃下反應2～4小時后，然后降溫至130℃以下，加入丁酮(MEK)溶解成固含量為80％的MEK溶液，即得到雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂。該樹脂中溴含量為18.0％，磷含量為0.63％。
60℃下進行玻璃纖維預浸，冷卻至室溫10分鐘后收卷。預浸后的纖維放置一個月后，可以直接退卷，纖維之間不粘連，樹脂上下含量幾乎未發生改變，采用該環氧樹脂體系的預浸濕法纖維纏繞工藝完全滿足要求。
實施例3
一種預浸濕法纖維纏繞工藝，其采用環氧樹脂體系浸漬纖維材料，所述環氧樹脂體系包括環氧樹脂、氣相法納米二氧化硅、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、乙酰丙酮鑭系過渡金屬絡合物和硅烷偶聯劑，其重量比為100:4:60:1:0.5。
所述環氧樹脂為雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂，其通過如下方法制備：
按重量份數，將100份的二官能雙酚A型環氧樹脂EPIKOTE828EL(美國Hexion)、10.8份的10-(2,5-二羥基苯基)-10-氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO-HQ，日本三光，磷含量9.6％)一起混合均勻并加熱，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，繼續加熱，135-150℃下反應1～3小時，降溫至135℃以下加入50份的四溴雙酚A(TBBPA，美國雅寶，溴含量58％)混合均勻，加熱至130℃時加入0.05～0.15份乙基三苯基溴化膦，135-150℃下反應2～4小時后，然后降溫至130℃以下，加入丁酮(MEK)溶解成固含量為80％的MEK溶液，即得到雙酚A型含磷和溴的環氧樹脂。該樹脂中溴含量為18.0％，磷含量為0.63％。
60℃下進行玻璃纖維預浸，冷卻至室溫10分鐘后收卷。預浸后的纖維放置一個月后，可以直接退卷，纖維之間不粘連，樹脂上下含量幾乎未發生改變，采用該環氧樹脂體系的預浸濕法纖維纏繞工藝完全滿足要求。