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传统的高温固化和中温固化预浸料成型的复合材料易产生较大内应力,耗能较高,并且制备模具等辅助材料选材范围窄,最终导致复合材料的成型成本昂贵。而长效低温固化预浸料可以大大降低主要有昂贵的模具、高耗能设备和高性能工艺辅料等带来的高费用。同时由于具有较长的室温贮存期,降低了后期贮存的费用,进一步降低了能耗,因此长效低温固化预浸料是先进复合材料低成本技术的一个重要发展方向。本研究以固态、液态双酚A环氧树脂的复配体系为树脂基体、甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,将通常用作阳离子型表面活性剂和相转移催化剂的苄基三乙基氯化铵(BTEAC)作为促进剂,碳纤维作为增强材料,采用热熔膜法制备长效低温固化碳纤维增强环氧树脂预浸料。通过差示扫描量热仪、旋转流变仪等手段重点研究了固化剂和促进剂的用量对环氧树脂胶膜的成膜性、成膜工艺、固化温度和室温贮存期的影响。研究结果表明,当环氧树脂/固化剂/促进剂的质量比为100/48～51/1.5～2时,制备的环氧树脂胶膜室温下韧性良好、不黏手不黏纸,能在85℃下完成初步固化,同时在室温下的粘性贮存期为8天。用上述优化的配方制得的环氧树脂胶膜与碳纤维复合,制备碳纤维/环氧树脂预浸料。通过研究热辊温度、热压次数及热辊转速对预浸料浸渍性的影响,确定了预浸料的最佳成型工艺。研究结果表明,当热辊温度为65℃～70℃,热辊转速为3m/min～4m/min,热压次数为13次～17次时,环氧树脂对碳纤维的浸润效果最好,且预浸料的各项物理性能均匀稳定。采用模压成型法将上述预浸料制备成单向复合材料层压板,测定了复合材料的力学性能、吸水性能和耐湿热性能,并通过扫描电子显微镜研究了复合材料的断面形貌。研究结果表明,复合材料具有良好的力学性能,其弯曲强度为1025MPa,层间剪切强度为70MPa,且该复合材料具有良好的界面粘结性,吸水率较少、耐湿热性优良。