SW280玻璃布/苯并噁嗪热熔法预浸料的性能研究

本文采用热熔法制备SW280玻璃布/苯并噁嗪预浸料,并对苯并噁嗪树脂工艺性、热失重性能,及复合材料动态热机械性能、高温力学性能保持率、阻燃性能等进行工艺试验和性能评价。结果表明,苯并噁嗪树脂软化点在41~42℃,最低黏度点为1835m Pa·s,满足热熔法预浸料的制备要求;氮气氛围下起始分解温度280℃左右,800℃时残碳率可达61.3%。SW280玻璃布/苯并噁嗪复合材料力学性能优异,界面粘接良好,玻璃化转变温度为200℃,其200℃高温下的压缩强度、弯曲强度、弯曲模量和层剪强度保持率分别为90.6%、59.4%、83.2%和62.7%。SW280玻璃布/苯并噁嗪复合材料阻燃性能优异,无焰和有焰模式下最大烟密度均为0,氧指数〉58%,燃烧等级为V-1。

热熔预浸工艺及热熔热固性树脂的研究进展

热熔预浸工艺是近年来制备预浸料的一种新型成型工艺。热熔预浸工艺具有环保、低成本等优势,使其有望成为未来高性能复合材料成型的主要工艺。先进树脂基复合材料使用的热固性基体树脂由于存在脆性大、树脂和纤维浸润性较差等不足,很大程度上限制了热固性树脂在热熔预浸工艺中的应用。因此,研制适用于热熔预浸工艺的热固性树脂,是高性能树脂基复合材料的热点之一。综述了近年来环氧树脂、氰酸树脂、苯并噁嗪、双马来酰亚胺、酚醛树脂等几种主要的热熔预浸工艺用热固性树脂的研究概况。

适用于热熔法预浸料生产氰酸酯树脂的制备

对两种不同改性氰酸酯树脂的介电性能、玻璃化转变温度、流变性及力学性能进行了研究。结果表明:70℃下树脂体系黏度为20Pa·s,具有良好的工艺性,适用于热熔法生产预浸料;树脂具有优异的介电性能,介电常数为3.1～3.6,介电损耗角正切值为0.005～0.009;耐温性优异,B类树脂玻璃化转变温度达到240℃。该树脂体系是适合耐高温高性能透波材料应用的树脂基体。

热压罐始加压预浸料用高温树脂体系的制备与性能研究

本文设计合成了一种噁唑烷酮环结构高温韧性环氧树脂(OXEP),采用化学流变剂调节和OXEP改性四官能团环氧树脂,制备符合热压罐始加压成型工艺的热熔法专用树脂体系。研究了OXEP含量对树脂体系拉伸性能、韧性和耐热性的影响,利用热压罐始加压成型工艺制备碳纤维复合材料,并与常规热压罐工艺复合材料力学性能进行对比。结果表明:化学流变剂反应120 min可达到始加压工艺要求;OXEP的加入可有效改善固化树脂的力学性能,加入OXEP改性环氧32 phr时,改性树脂的拉伸强度和冲击强度相对于未改性树脂分别提升了29%和73%,断裂韧性提高了3.3倍;改性树脂试样断裂面微观形貌较为粗糙,且有较深的沟壑,断裂耗散的能量较多,增韧效果明显;热压罐始加压热熔法复合材料力学性能优于常规热压罐工艺,复合材料0°拉伸强度和层间剪切强度提升明显,分别提高了34.5%和38.6%。

高柔性低面密度预浸料的制备与性能研究

考察了高韧性预浸料用环氧树脂体系黏度对预浸料加工工艺的影响,探讨了涂膜和预浸复合工艺参数对预浸料质量的影响,采用热熔法工艺成功制备了高柔性低面密度预浸料。评价了预浸料的质量参数,单层厚度达到(25±5)μm,具有优良的粘结性和铺覆性。力学性能测试结果表明,相对于常规厚度预浸料,高柔性低面密度预浸料复合材料的层间断裂韧性、层剪强度和弯曲强度分别提高了19%、27.7%和15.3%。微观形貌观察表明高柔性低面密度预浸料制备的复合材料具有较好的界面结合强度。

一种耐高温环氧树脂及其预浸料的制备与性能研究

以合适比例的耐高温多官能团环氧树脂树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、增韧剂、双氰胺和有机脲类促进剂为原料制备耐高温环氧树脂,然后采用该树脂与东丽T700碳纤维通过热熔两步法制备预浸料。研究了树脂的固化反应特性、80℃(熔胶温度)下的黏度变化规律、耐热性能和固化物的室温与高温(150℃)力学性能,以及复合材料的耐热性能和室温与高温(150℃)力学性能。结果表明,树脂具有高的耐热性能(T_(g)=242.9℃)、良好的低温稳定性和高温反应性,其力学性能良好,且高温下性能保持率高;复合材料具有高的耐热性能(T_(g)=239.4℃)、良好的力学性能和优异的高温下性能保持率。

常温含浸预浸料的工艺性能及力学性能研究

常温含浸技术是预浸料生产工艺的一个发展方向。常温含浸预浸料与热熔法预浸料相比,在生产过程中无需加热;与溶剂法预浸料相比,其生产过程无需溶剂稀释,是一种安全环保、高效节能的预浸料生产方式。本文研究了常温含浸预浸料的工艺性能及力学性能,并通过与热熔法预浸料的工艺性能与力学性能进行对比得出:常温含浸预浸料的浸润性能高于热熔法预浸料,力学性能与热熔法预浸料相当。

复合材料变厚度端框整体成型工艺研究

某型号运载火箭的卫星支架,其中内面板为复合材料薄蒙皮-变厚度端框整体成型,为了提升变厚度端框的成型质量,采用热熔法预浸料代替原有的溶液法预浸料,考察了热熔法预浸料制作的单向板、卫星支架典型铺层板、典型蜂窝板的相关力学性能,均可以满足产品要求。通过变厚度端框的铺层优化设计、预压实际固化工艺参数及模具优化,研究了热熔法预浸料应用于变厚度端框的整体成型工艺,实际成型的产品内部质量良好,顺利通过了解锁分离试验考核。

专注大型复合材料构件研制 助力中国大飞机启航

材料研制出"零点"加压的高温环氧树脂BA9916和BA9916-Ⅱ,RTM专用QY8911-Ⅳ树脂,RFI专用QY9512树脂,VARI专用树脂BA9912和BA9914树脂等。研制了多种热熔法预浸料,达国内领先水平,得到多项国家科技奖。