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固化剂含量对RTM用环氧树脂体系固化性能的影响

万方数据万方数据万方数据固化剂含量对RTM用环氧树脂体系固化性能的影响作者:柴红梅, 汪鹏, 王雷, 孙超明, 薛忠民, 李鹏作者单位:北京玻钢院复合材料有限公司,北京,102101刊名:玻璃钢/复合材料英文刊名:FIBER REINFORCED PLASTICS/COMPOSITES年,卷(期):2009,""(6)被引用次数:0次1.孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2003.2.李固,钱建平,叶惠萍.室温固化改性芳胺固化剂的研制[J].热固性树脂,2002,17(1):15-16.3.乌云其其格.3233树脂及其碳布复合材料的性能研究[J].纤维复合材料,2004,(4):6-8.4.李萍等.RTM技术的发展及在航空工业中的应用[J].材料工程,1998,(1):46.5.王小洁,谢群炜,张炜等.环氧树脂基体固化研究[J].玻璃钢/复合材料,2001,(2):10-12.6.Weiming Chen,Peng Li,Yunhua Yu,Xiaoping Yang.Curing kinetics study of an epoxy resin system forT800 carbon fiber filament wound composites by dynamic and isothermal DSC[J].Journal of Applied Polymer Science,2008,107(3):1493-1499.7.Zengping Zhang,Guozheng Liang,Penggang Ren.Curing Behavior of Epoxy/POSS/DDS HybridSystems[J].Polymer Composites,2008,29(1):77-83.8.Frigione M,Calo E.Influence of an hyperbranched aliphntic polyester on the cure kinetic of a trifunctional epoxy resin[J].Journal of Applied Polymer Science,2008,107(3):1744-1758.9.Hongkyeong Kim.Cure Behavior of a DGEBF Epoxy using Asymmetric Cycloaliphatic Amine CuringAgent[J].Hwahak konghak,2008,46(1):200-204.1.期刊论文尹昌平.肖加余.曾竟成.李建伟.江大志.刘钧.YIN Chang-ping.XIAO Jia-yu.ZENG Jing-cheng.LIJian-wei.JIANG Da-zhi.LIU Jun用于共注射RTM工艺的环氧树脂和酚醛树脂的工艺特性-固体火箭技术2009,32(5)研究了用于共注射RTM工艺制备承载/隔热/防热一体化复合材料的酚醛树脂和环氧树脂的工艺特性.以苯并噁嗪为防热层的酚醛树脂基体,研究得到了满足共注射工艺条件的环氧树脂体系并确定了共注射的工艺窗口.研究结果表明,以E-44为基体树脂、以GA327改性芳胺为固化剂所构成的环氧树脂体系可作为承载层的基体树脂和苯并噁嗪树脂进行共注射,其共注射的工艺窗口温度为85~90℃,在此温度范围内,环氧树脂体系和低粘度保持时间大于20min,满足了共注射RTM成型一体化复合材料的基本工艺要求.2.期刊论文肖加余.刘钧.杜刚.曾竟成.江大志.邢素丽.彭超义.XIAO Jia-yu.LIU Jun.DU Gang.Zeng Jing-cheng.JIANG Da-zhi.XING Su-li.PENG Chao-yi几种RTM用环氧树脂体系研究-热固性树脂2008,23(z1)为满足RTM工艺对树脂体系低粘度的要求,研究了3种用于制备高性能复合材料主承力构件的环氧树脂体系:CYD-128/IA(脂环族多元胺),TDE-85/TA(脂环族多元酸酐)/DMP-30及双酚F环氧树脂/DT/DP(脂肪族多元胺).测试了同一体系中不同配比对浇注体力学性能的影响并研究了3种体系的流变行为.结果表明,CYD-128/IA体系中,IA的最佳添加量为22%(质量分数,下同);TDE-85/TA/DMP-30体系中TA最佳用量为110%,DMP-30最佳用量为0.4%;双酚F环氧树脂/DT/DP体系中,单独使用5%DP效果最佳.相同温度下,CYD-128/IA粘度比TDE-85/TA/DMP-30体系大得多,随时间增加粘度上升也较快.双酚F环氧树脂/DT/DP体系粘度特性对配比的依赖性较大.3.期刊论文汪明.张佐光.胡宏军.李宏运RTM用环氧树脂体系的固化工艺研究-玻璃钢/复合材料2002,""(2)本文研究了以多官能团环氧树脂及液体酸酐为基体,以叔胺及有机酸盐为促进剂组成的RTM用环氧树脂体系,采用DSC和DMA等方法研究了树脂体系的固化工艺及固化物的性能.结果表明:该树脂体系粘度低,适用期长,适用于RTM工艺;该树脂体系的湿热性能较差,需进一步研究改性.4.期刊论文郑力威.宁志强.牛永安.王东续.ZHENG Li-wei.NING Zhi-qiang.NIU Yong-an.WANG Dong-xu RTM用低黏度环氧树脂体系的制备与性能研究-化学与黏合2008,30(3)环氧树脂是树脂传递模塑非常重要的基体树脂,但是通用的环氧树脂自身黏度较大,限制了其使用的范围.提供了一种低黏度的RTM用环氧树脂体系的制备方法,对各组分对其性能的影响进行了细致的研究,发现该改性环氧树脂体系具有优异的工艺性能,然后对该体系进行了表征,对其结构和性能的关系进行了研究,表明该树脂有非常好的高温性能.5.学位论文孙健生高温环氧树脂“离位”RTM工艺及“离位”增韧技术研究2007本文的工作主要分为两部分,第一部分是RTM工艺用高温环氧树脂及其“离位”RTM技术的研究,第二部分在“离位”RTM工艺的基础上,对其制备的复合材料进行“离位”增韧技术的研究。

第一部分工作中,首先采用DSC技术对固化剂DDS含量与TGMDA&DGEBA双组分树脂的玻璃化转变温度之间的关系进行了研究,DDS含量介于30%~43%时,共混树脂体系的玻璃化转变温度波动不大,最终确定DDS含量34%的体系作为本试验研究基础。

采用动态DSC技术从树脂体系的固化反应出发,建立了特定树脂体系的固化动力学模型,研究了固化度/温度/时间三者的关系。

确立树脂体系之后,测定了不同温度下DDS与树脂体系的混溶情况。

结果表明:不同温度下混溶的体系流变性能差别不大,混溶时间随温度升高呈指数递减。

用凝胶盘测定了不同温度下树脂体系的凝胶时间,建立了凝胶模型,为RTM工艺参数选定提供了依据。

在粘度试验的基础上,对环氧树脂体系的化学流变特性进行研究,并根据六参数双阿累尼乌斯方程建立了树脂体系的化学流变模型,较为准确的预测了树脂的粘度,根据化学流变模型的结算结果,绘制了TTT图,为工艺参数的选择提供了参考。

确立了工艺参数之后,制备了固化剂含量依次递减的浇铸体,常规力学分析结果显示,固化剂在30%~43%之间变动,不会对浇铸体的拉伸、弯曲、冲击性能造成明显影响。

第一部分的另一个重要内容是把“离位”思想应用到RTM工艺中,制备出“离位”环氧树脂基复合材料。

在制备预成型体的过程中,将固化剂DDS预先铺放在预成型体层间,再进行合模、注射、固化等过程。

在铺放DDS的过程中,加入DGEBA(E-12)环氧树脂,以减少在注射过程中树脂冲刷对DDS分布的影响。

加入少量E-12树脂不会对整个树脂体系的性能造成影响。

试验结果证明,采用“离位”的方法可以在较低的温度下进行注射充模,树脂体系的开放时间较“原位”体系有了大幅提高。

对于黏度较大的高温环氧树脂体系,“离位”RTM工艺是一种新的低成本成型尝试。

“离位”RTM工艺制备得到的复合材料性能均匀,无明显缺陷,玻璃化转变温度仅在注胶口区域略有波动,但是差别均在10%以内,不会对其应用产生影响。

对于纤维体积含量为53%的复合材料,玻璃化转变温度分布范围为212~233℃(DMA法),其基本力学性能与传统RTM工艺制得的复合材料相当。

第二部分主要内容是:“离位”RTM成型复合材料的“离位”增韧技术。

增韧剂选用应用较为成熟的工程塑料PAEK,成型工艺参数均是建立在第一部分“离位”RTM工艺基础上。

在制作预成型体时,把制备好的PAEK薄膜铺放在增强体层间,PAEK在注射温度下不会与树脂发生混溶,保证了PAEK在层间的分布均匀性。

利用这种把增韧剂和树脂分离开的方法,克服了树脂由于“原位”增韧带来的粘度大的问题,在不影响原RTM工艺成型的条件下,制备出高韧性的RTM复合材料。

经过“离位”增韧处理后,复合材料的CAI值从原来未增韧的147MPa升至243MPa,提升了65%,而其它力学性能基本未受到影响。

采用“离位”技术有效的使低韧性的复合材料实现了高性能化。

6.期刊论文申成霖.陈贵才.万怡灶RTM专用低粘度环氧树脂体系的研究-天津化工2002,""(2)研究了RTM专用的中温固化环氧树脂体系的粘度和力学特性,环氧711/聚酰胺651浇铸体的弯曲模量达2.63 GPa,体系的粘度和力学性能都是满足RTM工艺要求的.7.期刊论文唐其明RTM用TDE90环氧树脂/E玻璃纤维材料体系研究-纤维复合材料2001,18(3)本文研究了适用于RTM工艺的TDE90环氧树脂/E玻璃纤维材料体系.通过对树脂体系的工艺特性研究,确定了其用于RTM工艺的最佳工艺参数.该复合材料体系具有较高的力学性能、耐高温性能和优良的介电性能.8.期刊论文崔贵玲.王柏臣.马克明.陈平.徐信孟.CUI Gui-ling.WANG Bai-chen.MA Ke-ming.CHEN Ping.XU Xin-meng RTM工艺专用环氧树脂体系的研究-固体火箭技术2010,33(4)研究了以E-51改性TDE-85环氧树脂/2-乙基-4-甲基咪唑为基体的RTM用树脂体系,通过对该环氧树脂体系的化学流变特性研究,建立了双阿累尼乌斯流变模型,并采用DSC研究确定该树脂体系的固化工艺.结果表明,模型对树脂粘度的模拟结果与实验结果具有良好的一致性,所建立的粘度模型可有效模拟该树脂体系在不同工艺条件下的粘度行为,准确预报树脂体系的低粘度工艺窗口.浇铸体的力学性能测试结果表明,弯曲强度为82.31 MPa,弯曲模量为3.37 GPa.9.期刊论文尹昌平.刘钧.曾竟成.YIN Chang-ping.LIU Jun.ZENG Jing-cheng RTM工艺用双酚F型环氧树脂体系研究-玻璃钢/复合材料2006,""(2)本文选用二乙烯三胺和二乙氨基丙胺作固化剂,系统地研究了用于RTM工艺的低粘度双酚F型环氧常温固化体系的工艺特性及力学性能.研究结果表明,用二乙烯三胺固化双酚F型环氧时,其固化物力学性能优异,但适用期较短;用二乙氨基丙胺部分替代二乙烯三胺,得到了适用期为36min的树脂体系(二乙烯三胺用量2phr、二乙氨基丙胺用量4phr),其树脂固化物拉伸强度为66.8MPa,弯曲强度为102.0MPa.用所确定的树脂体系制得的碳纤维复合材料综合力学性能优良,树脂与碳纤维界面粘结良好,将其应用于RTM成型某型号舱段的制备,制品综合性能优良.10.期刊论文杨学忠.杨小利.段华军.王钧RTM用低粘度环氧树脂研究-武汉理工大学学报2003,25(3)将低粘度交联剂加入以酸酐为固化剂的环氧树脂体系中,能有效地降低酸酐-环氧树脂体系的粘度,得到室温下仅为0.08 Pa·s的树脂体系.通过DSC验证树脂体系中存在交联剂与酸酐、酸酐与环氧基的2步反应,并确定了树脂在100 ℃凝胶、150 ℃下固化的工艺制度;利用正交实验优选了树脂配方,该配方能获得优异的力学性能及物理性能.该树脂体系适合于RTM及湿法制造高性能复合材料.本文链接:/Periodical_blgfhcl200906013.aspx授权使用:湖南大学(hunandx),授权号:0cd877fc-f4e1-4c3f-80b2-9e4900ff7457下载时间:2010年12月11日。

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