预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物,制成树脂基体与增强体的组合物。作为制造复合材料的中间材料,预浸料的许多性质会直接带入复合材料中。复合材料兼具原材料的优良性能,常用的碳纤维增强树脂复合材料比重轻、强度大、耐酸碱性能优异,在汽车工业、航空航天、轨道交通、军事工业等各个领域中均有大量应用。采用预浸料生产复合材料是众多复合材料的生产方法中较为重要的一个。采用预浸料制备复合材料往往可以降低劳动强度和生产难度,同时也利于生产不同形状的复合材料,所以研究预浸料对复合材料的应用具有重要的意义。预浸料的优劣关乎复合材料的质量。由于预浸料从制备到使用,中间往往有一段时间的储存期。在这期间,随着树脂的老化,预浸料的各项性能也会随之下降,从而造成复合材料性能的下降。为探究酚醛树脂预浸料的储存老化行为,本课题通过溶液法制备碳纤维/酚醛树脂预浸料,并在两种储存条件下进行储存,其一为20±2℃,其二为-18℃。然后分别考察储存时间对不同储存条件下的预浸料各项性能的影响并得出以下结论:20±2oC下储存的预浸料,在储存第2-20天质量较好,在这期间预浸料的粘性较好,且挥发份含量也较小,整体而言适合进行复合材料的制备;而-18℃下储存的预浸料整体挥发份含量和不可溶分含量均较小,但在储存前30天内粘性较大,不宜进行铺层,但有利于长时间储存。结合酚醛树脂室温下的固化原理可以发现,由于低温抑制酚醛树脂的固化,从而导致预浸料挥发份含量下降较少,不可溶分含量上升较慢;羟甲基指数的下降则表示随着储存时间的增长,酚醛树脂内部发生反应消耗了羟甲基,从而使羟甲基指数下降。对酚醛树脂进行固化动力学研究有利于确定良好的固化工艺。本研究采用模型拟合法和非模型拟合法两种方法进行考察和分析。在模型拟合法的研究中得到了本树脂体系的固化反应活化能和反应遵循的数学模型。根据得到的数学模型,表明在酚醛树脂固化进程的早期,自催化效应对反应起到了促进作用;而在反应中后期,由1级反应起主要作用。在非模型拟合法的研究中,采用了FR法、FWO法、KAS法进行了相应研究,得到了不同固化度与活化能的变化关系趋势图,分析得出了酚醛树脂的固化历程:在凝胶阶段分子链增长,消耗羟甲基形成亚甲基键或二苄基醚;固化阶段二苄基醚反应生成甲醛并逸出;后固化阶段时最终形成了三维网状结构。另外计算得到了两种等温固化适宜的条件。采用非模型拟合法计算得到不同的成型工艺将碳纤维/酚醛树脂预浸料制成复合材料,通过对比力学强度来选择更加适宜的成型工艺,最后结合外推法选定了具有温度梯度的固化工艺,适合本酚醛树脂预浸料体系的成型工艺。利用经过优化的成型工艺所制备的复合材料,其力学性能强于之前所制备的复合材料,这表明优选出的成型工艺能够制备得到具有良好力学性能的复合材料。