聚丙烯酸酯热塑性树脂及其真空辅助灌注成型复合材料性能研究

分析了阿科玛聚丙烯酸酯热塑性树脂Elium190M的反应特性,研究了热塑性树脂的基本性能和真空灌注纤维增强热塑性复合材料的力学性能,并与风电叶片行业批量在用的热固性树脂及其真空灌注复合材料性能进行了对比。研究结果表明,聚丙烯酸酯树脂粘度较低,适用期较长,且固化温度较低,固化时间较短,适用于真空辅助灌注成型工艺。纤维增强热塑性复合材料与风电叶片批量在用的热固性复合材料的力学性能相当,同时热塑性树脂Elium190M与其热塑性复合材料之间具有良好的界面性能,表明该热塑性树脂也可以先局部采用预制件成型,然后采用整体一体灌注成型的方式进行大型复合材料制件的制造。

真空辅助RTM成型技术应用及适用树脂体系

简要介绍了真空辅助RTM技术(VARTM)对其所需树脂体系的基本要求,该技术在国内外的应用情况,并对适用于该技术的树脂体系进行综述。

真空辅助成型技术及其配套基体树脂研究进展

综述了国内外关于真空辅助成型技术(VARI)及其配套基体树脂的研究和应用状况,介绍了VARI成型技术的主要原理、工艺流程及其对基体树脂的基本要求,并对国内外在VARI成型技术和配套基体树脂领域中的进展进行了适当的比较和分析。

真空辅助成型(VARI)用低黏度环氧树脂研究进展

综述了以环氧树脂为主的国内外真空辅助成型技术(VARI)用低黏度树脂基体的研发现状,以及双酚F及改性双酚F环氧树脂研究现状,分析了双酚F及改性双酚F环氧树脂应用于真空辅助成型技术(VARI)的潜力。

真空辅助树脂灌注工艺的创新性改进

真空辅助树脂灌注工艺是一种新型的复合材料低成本,高性能成型技术。由于其低成本、制品性能好、环境友好等独特的优势,真空辅助树脂灌注工艺已成功用于舰船、军事设施、国防工程、航空和风电等民用工业领域。但是这种工艺也有很多不可控制的因素,仍有许多需改进的地方。本文从树脂计量混合技术及制品表面质量控制等方面讨论了当今真空辅助树脂灌注工艺的一些创新性的改进。

真空辅助树脂灌注配套基体树脂的制备及性能

针对真空辅助成型技术(VARI)对基体树脂的特殊要求,结合航空材料对性能的高要求,研制了BA9912中温固化环氧树脂体系。采用VARI工艺制备了G0827/BA9912复合材料,测试了BA9912树脂浇注料及其复合材料的力学性能和耐热性能,并与国内外同类树脂进行了适当的比较分析。分析测试结果表明,BA9912树脂具有良好的力学性能、耐热性能和工艺性能,能够满足VARI成型工艺要求,适合在航空航天领域中应用。

基于VARTM的碳纤维单向与三维编织混杂织物树脂灌注工艺

为探究碳纤维单向与三维编织混杂增强环氧树脂基复合材料地铁转向架侧梁的树脂灌注成型工艺,首先基于渗透率理论模型采用非饱和径向流法分别测试得到碳纤维单向与三维编织织物的渗透率。通过数值模拟的方法对典型复合材料方形管结构进行缩比建模与网格划分,并利用PAM-RTM软件对树脂灌注成型过程进行仿真分析,预测了制备复合材料方管所需的灌注时间、灌注压力以及树脂流动过程缺陷的产生。最后根据模拟的灌注方案通过真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型工艺制备了碳纤维单向和三维编织混杂织物增强环氧树脂复合材料方管结构件。结果表明,通过PAM-RTM模拟VARTM工艺制备复合材料方管时树脂的流动,预测得到灌注时间为3897 s,VARTM工艺实际制备复合材料方管的灌注时间为4052 s,误差约为3.8%,在合理误差范围内。方管内部灌注压力随着与注胶口距离的增加而逐渐减小。模拟与实验的误差可能是由于实际铺层和灌注过程中树脂流动引起织物的剪切变形以及真空度的差异导致渗透性能产生变化。仿真模拟和实际制备复合材料方管均无明显缺陷产生,证明径向法织物渗透率的理论模型计算测试和仿真结果具有可靠性。

风电叶片拉挤梁帽真空灌注成型工艺数值优化

采用数值仿真方法建立拉挤梁帽真空灌注成型工艺的优化流程,分析了工艺参数对成型效率和质量的影响。首先,实验测定纤维增强织物的渗透率、实际纤维体积分数和树脂的流变性。其次,采用收敛性分析方法对梁帽的数值模型进行优化,兼顾了仿真精度和效率。最后,研究了拉挤板排列间距和模腔内的残余空气压强对成型过程的影响。结果表明:仿真结果与全尺寸实验的偏差小于7%,拉挤板排列间距为0.3 mm时充模效率最高,残余空气压强小于4000 Pa时产品孔隙率小于2%,证明了数值优化方法的可行性和准确性。

真空辅助树脂扩散成型工艺在顶破式端盖上的应用

研究了真空辅助树脂扩散成型工艺在顶破式端盖成型上的应用。采用有限元分析软件对端盖的正向承压能力和冲击力进行了仿真分析,并用3个成型端盖实物对模拟结果进行了试验验证。结果表明:端盖正向承压0.06 MPa而不受破坏,与仿真结果一致;端盖冲击力平均值为1135N,比仿真预测值低5.8%。

耐高温绝缘GFRP管的真空辅助树脂传递成型工艺研究

阐述了耐高温绝缘 GFRP管的成型工艺及原材料选择 ,并对影响成型工艺的主要因素作了理论分析及试验验证。研究表明 ,以 TDE- 85 / DDS体系为基体 ,以无碱无捻玻璃纤维方格布为增强材料 ,用VARTM工艺成型的石油勘探高性能平衡管完全满足技术要求。

真空辅助灌注成型用聚双环戊二烯的制备及其碳纤维增强复合材料的性能研究

本文采用聚苯乙烯-丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物作为DCPD单体的增黏剂,以亚磷酸正三丁酯作为缓聚剂,使其工艺特性满足真空辅助灌注成型,成功制备碳纤维增强聚双环戊二烯复合材料。通过研究增黏剂含量对单体黏度和聚合后树脂力学性能的影响确定树脂体系的组分配方。利用VARI工艺制备复合材料,研究了改性聚双环戊二烯/碳纤维复合材料的Ⅰ型断裂韧性以及弯曲性能,并与环氧树脂/碳纤维复合材料进行比较。研究结果表明,由该树脂体系制备的碳纤维复合材料Ⅰ型层间断裂韧性起始值和扩展值分别比环氧树脂/碳纤维复合材料高26.1%和30.4%,但是弯曲强度较低。微观结构表明,碳纤维表面残留聚双环戊二烯树脂发生明显塑性变形,消耗更多的能量,从而获得更高的Ⅰ型断裂韧性,然而树脂与碳纤维界面结合力较差,载荷无法实现在树脂与树脂之间的良好传递,最终导致较低的弯曲强度。

真空辅助树脂传递模塑成型工艺研究进展

对近年来真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺的树脂体系、成型工艺改进、树脂流动模拟以及国内外应用现状进行了综述。VARTM工艺具有成本低、污染小、效率高等优点,在大型复杂结构的整体成型中得到广泛应用。随着VARTM工艺的不断优化,配套技术的升级发展,将提升大尺寸制件的力学性能,VARTM工艺低成本的优势将尤其显著,发展VARTM工艺对于扩大复合材料的应用范围具有重要的意义。

碳纤维真空灌注成型用环氧树脂的流变特性分析

研究了一种用于碳纤维复合材料真空灌注成型的环氧树脂体系的流变特性，根据对等温粘度曲线的数据拟合分析，建立了粘度模型，并通过对模型参数的数据拟合推广到其他等温条件下使用。与常规玻纤用环氧树脂相比，该树脂具有显著增加的低粘度平台时间。流变模型的预测与实验结果具有良好的一致性。通过所建立的模型预测此种环氧树脂用于碳纤维真空灌注成型的最佳温度区间在50～70℃之间，为碳纤维复合材料结构件真空灌注成型成功奠定了基础。

真空辅助树脂扩散成型工艺在棱台型端盖上的应用

真空辅助树脂扩散成型工艺是一种低成本制造技术,为降低端盖制造成本,将真空辅助树脂扩散成型工艺应用于棱台型端盖的成型上。采用有限元软件对棱台型端盖的开盖压力和反向承压能力进行了仿真分析,并制作了3个端盖实物进行试验验证。结果表明:实物试验结果与仿真结果比较吻合。端盖反向承压0.02 MPa不破坏,与仿真结果一致;端盖开盖压力平均值为0.055 MPa,比仿真预测值高7.2%。

一款反应型热塑性树脂真空辅助灌注特性的研究

采用错层铺设玻纤织物的方法,研究了Arkema公司一款反应型热塑性树脂在不同玻纤织物层数下的真空辅助灌注特性。研究结果表明:反应型热塑性树脂对不同层数的玻纤织物均有良好的灌注效果;反应型热塑性树脂可操作时间适中,可达150 min;树脂粘度低、灌注速度快,对玻纤织物有着良好的浸润性能;树脂常温固化,反应呈现慢引发、快增长和速终止的特点;放热峰温度达109.9℃。

树脂灌注成型的流道设计和真空度对性能的影响

通过实验对真空辅助树脂灌注成型的树脂流道和真空通路进行研究,对于点对点、线对点、点对线、线对线、环形对点这几种流道设计方式进行验证,发现线对点注入以及环形对点注入可以获得最佳的纤维浸润性,相比较而言,线对点注入方式更加经济,在0.085MPa、0.095MPa两种不同的真空度条件下,后者成型的制品力学性能总体较好。

真空辅助树脂传递模塑成型工艺研究

为研究分析风力发电机叶片真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺的影响因素,文章通过采用不同导流网密度、玻纤布型号、玻纤布尺寸、玻纤布铺层厚度研究了其对VARTM工艺环氧树脂体系导流时间的影响,同时测量对应样品的含胶量,对比分析了VARTM制品含胶量的影响因素。

复合材料的真空辅助成型工艺研究

研究了导流介质、脱模介质等工艺要素对真空辅助成型工艺的影响。结果表明,高渗透率的导流介质和脱模介质均能有效提高树脂的充模速度;所研制的新型导流介质能够有效控制树脂的流动状态。采用真空辅助成型工艺成型的复合材料的性能与模压工艺成型的复合材料的性能相当。

真空辅助RTM成型技术的研究

本文详细介绍了目前RTM工艺中最先进的两种真空辅助成型技术高渗透介质辅助成型及引流槽辅助成型。采用这两种技术的RTM工艺能够制造超厚超大的产品 ,适应更加广阔市场需求。同时 ,真空辅助RTM成型技术也将RTM工艺的应用领域进一步扩大。

真空辅助成型技术(二)

真空辅助成型技术(—VARIVacuum Assisted) Resin Infusion在低成本复合材料()成型工艺中FRP起着很重要的作用。本文将介绍它的特点、制造、性能以及在国内外应用情况。