随着航空航天、新能源汽车、风电、轨道交通以及高性能体育器材等领域对轻量化、高强度复合材料需求的不断增长，碳纤维预浸料、玻璃纤维预浸料等复合材料中间体的应用持续扩大。

在预浸料生产过程中，树脂通常需要经过多种组分的混合、分散和脱泡后，再进入后续的浸渍及成型工艺。对于部分高黏度树脂体系，树脂在常温下呈固态，需要先加热熔融，再进行混合和分散。这对设备的混合能力、温度控制以及材料处理效率提出了更高要求。

尤其是在高速混合过程中，材料容易夹带空气，而高黏度树脂中的气泡又不容易自然逸出。如果树脂中存在未充分分散的团聚物或残留气泡，可能影响后续预浸料的加工稳定性和材料一致性。

因此，预浸料树脂制备对温度控制、混合均匀性、精细分散及脱泡效果都提出了较高要求。

预浸料树脂制备中的4个常见工艺难点
1、温度与材料黏度需要合理匹配：部分预浸料树脂常温黏度高甚至呈固态，需加热降黏以满足混合分散要求。但温度不可过高，需结合材料特性精准控温，兼顾混合效率，同时规避高温影响后续加工工艺。
2、多组分体系混合均匀性要求高：预浸料树脂由树脂、固化剂、增韧剂及多种功能组分构成，对混合均匀度要求极高。高黏度树脂体系依靠常规搅拌，易出现混合效率低、组分分布不均的问题，难以满足工艺标准。
3、团聚物需要进一步精细分散：树脂中的功能性填料、增韧组分易形成团聚结构，常规高速搅拌无法彻底打散。需借助剪切、挤压工艺实现精细分散，同时还要管控分散过程产生的剪切热，维持稳定加工状态。
4、高黏度体系脱泡难：高黏度树脂阻力大，混合过程夹带的气泡难以自然逸出。残留气泡会影响预浸料成型质量，需精准匹配混合、分散与真空脱泡工艺，实现高效脱泡。

针对上述行业常见工艺难点，上海某新材料企业提出了具体的材料混合与分散需求。下面通过实际实验，验证中毅ZYE均质机与三辊机组合工艺对预浸料材料混合和分散效果的改善。

解决方案

想要改善预浸料材料的混合与分散效果，关键在于提高多组分材料的混合均匀性，并进一步处理材料中的团聚物。基于这一需求，上海某新材料企业携手中毅科技开展预浸料材料混合与分散实验，通过均质机与三辊机组合工艺，探索更高效的材料制备方案。

客户名称：上海某新材料企业

实验材料：预浸料

实验设备：ZYMB-30000VS均质机（预混用）、精密三辊机ZYTR-120E-450、ZYTR-80 

▲ 中毅科技 非介入式材料均质机 ZYMB-30000VS 

▲ 中毅科技 三辊研磨机 ZYTR-120E-450 

▲ 中毅科技 三辊研磨机 ZYTR-80 

实验目的：材料完全混合均匀一致无气泡。

实验步骤
1、B料实验

① B料混合
B料常温下呈固态，熔点约为80℃。实验前先将材料预热至120℃，使其充分熔融。材料熔融后，采用均质机进行第一步混合实验。 具体实验参数如下：

在上述参数下对熔融后的B料进行混合，使材料各组分得到充分接触，为后续三辊分散处理做好准备。

② B料 二级分散工艺
完成第一步混合后，保持材料处于适宜的温度状态，随后采用80三辊机进行二级分散。随后采用80三辊机进行二级分散。三辊机温度设置为85℃，通过逐步缩小辊间距，对材料进行梯度分散，进一步改善材料的均匀性。

a、一级分散阶段

入料间距设置为100，出料间距设置为50，辊筒转速为200 rpm，处理1次。通过较大的进料间距，使混合后的材料能够稳定进入辊筒间隙，并对材料进行初步剪切与分散。

b、二级精细分散阶段

入料间距调整为50，出料间距调整为25，辊筒转速保持200 rpm，处理1次。通过进一步缩小辊间距，增强材料受到的剪切与挤压作用，使前一步混合后的材料得到更加充分的分散。

经过两级梯度分散后，材料整体分散状态更加均匀，为后续过辊处理提供稳定的材料状态。

▲ B料三辊研磨状态 

2、A料实验

① A料混合
首先采用均质机对A料进行混合，实验参数如下：

通过均质机对A料进行充分混合，使材料各组分得到均匀接触，为后续研磨处理做好准备。

② A料 二级分散工艺
完成混合后，A料在常温条件下采用 120E-450三辊机进行研磨。通过逐步缩小辊间距，对材料进行两级梯度处理。

a、一级分散阶段

入料间距设置为100，出料间距设置为50，辊筒转速为200 rpm，处理1次，对混合后的材料进行初步剪切和研磨。

b、二级精细分散阶段

入料间距调整为50，出料间距调整为25，辊筒转速保持200 rpm，处理1次。通过进一步缩小辊间距，加强材料的剪切与挤压作用，进一步改善材料的分散均匀性。

经过两级研磨处理后，A料整体状态更加均匀，为后续预浸料工艺提供稳定的材料基础。

实验结果

经过均质机混合及三辊机处理后，A料与B料整体分散状态均匀，材料状态得到改善。实验结果表明，均质混合与三辊分散组合工艺能够满足该预浸料材料的混合与分散处理需求。该材料可进一步应用于无人机、新能源等领域，为相关复合材料的后续加工提供材料基础。

工艺优势：

1、减少人工操作，提高材料处理效率

通过均质机进行机械化混合，可减少传统人工搅拌环节，缩短材料处理时间。对于需要真空脱泡的工艺，设备还可根据实际工艺需求实现混合与真空脱泡同步进行，减少工序衔接。

2、均质+三辊组合，实现多阶段材料处理

整体工艺可根据材料需求形成“均质机预混 → 三辊机精细分散 → 均质机混合/脱泡”的组合处理路径。均质机负责前端混合，三辊机进一步改善材料分散状态，后续可根据工艺需求增加均质混合及真空脱泡，实现从预混、分散到后处理的工艺衔接。

预浸料树脂的混合与分散直接影响后续复合材料的加工稳定性和材料一致性。对于高黏度、多组分树脂体系，需要根据材料状态合理匹配温度、混合强度及分散工艺。

本次预浸料材料实验表明，通过均质机与三辊机的组合使用，可以针对不同材料状态进行分阶段处理，在混合的基础上进一步改善材料分散均匀性。中毅科技将继续围绕预浸料及复合材料等领域的材料制备需求，提 供混合、分散及脱泡设备与工艺支持。