RTM用耐烧蚀酚醛树脂的合成及性能

通过在合成过程中引入活性较低、反应位点少的酚类制备了一种适用于树脂传递模塑成型(RTM)工艺的高残炭、低黏度、长适用期的酚醛树脂。采用旋转黏度计、热重(TG)分析等方法研究了不同酚类(邻甲酚、萘酚、多环酚)及多环酚添加量对酚醛树脂黏度及其固化物热稳定性的影响,利用差示扫描量热法研究了树脂的固化性能。结果表明,适量多环酚的引入,使得树脂在80℃下具有较低的初始黏度和较长的适用期,以及较高的残炭率(70.15%),且固化温度适中,能够满足RTM工艺要求。另外,通过不同升温速率的TG分析、拉曼光谱、X射线衍射等表征手段对树脂的裂解行为进行研究,发现多环酚由于其多苯环的热稳定结构,能够有效提升酚醛树脂的裂解活化能,减小裂解后树脂碳化物的石墨层间距,增大石墨微晶平面直径,提高酚醛树脂碳化后石墨化程度,使树脂拥有较好的高温热稳定性。根据氧乙炔焰烧蚀测试结果,发现改性后的酚醛树脂基复合材料的耐烧蚀性能也得到了提升,由此得到了性能优良的RTM用耐烧蚀酚醛树脂基复合材料。

纤维增强树脂基复合材料齿轮及其制备技术浅析

对当前纤维增强树脂齿轮常见种类和主要制备技术的发展现状进行了较为详细的介绍,重点对纤维增强热塑性树脂齿轮制备相关的技术现状、技术难点、工艺流程以及设计要素等进行了较为全面的剖析,在此基础上对纤维增强树脂齿轮制备技术的应用和发展进行了思考和建议。

金属3D打印技术在气辅成型模具中的应用实例

介绍了3D打印技术的发展前景、金属光造型复合加工的原理和优势,一种特殊的金属质感树脂材料的特性,详细分析总结了这种材料对生产的影响,设计出了一副特殊的气体辅助系统成型模具,为此类制品的模具设计和生产制造积累了宝贵的经验。

一种适用于树脂传递模塑工艺的双马来酰亚胺改性酚醛树脂

合成了一种双马来酰亚胺改性酚醛树脂 ,研究了加工性能 ,固化树脂的力学性能和耐热性。应用一种高温固化剂于该树脂体系中 ,并探讨了它对树脂性能的影响。制备了这类树脂与玻璃布的复合材料 ,评价了不同温度下的力学性能。结果表明 ,改性树脂具有适用于RTM工艺的良好加工性能。高温固化剂的使用能较大幅度地提高树脂的耐热性。在 30 0℃下 ,复合材料的弯曲强度和模量保持率分别为 73%和 83%。

RTM成型石英/苯并噁嗪复合材料的孔隙率研究

采用RTM工艺制备石英/苯并噁嗪复合材料,研究了主要工艺参数对其孔隙率的影响,并和石英/钡酚醛复合材料进行了对比。结果表明,较之纯低压或纯高压的注射方式,先低压后高压的注射方式可显著降低孔隙率;注射温度对孔隙率有一定影响,较佳的注射温度应是树脂黏度达到100～500mPa.s时的温度;孔隙率随着纤维体积含量的增加而减小,而制件厚度对其影响不大。在给定的先1atm后4.5atm的注射压力,50%纤维体积含量,6mm制件厚度,钡酚醛和苯并噁嗪注射温度分别为62℃和96℃的条件下,石英/苯并噁嗪复合材料的孔隙率仅为0.32%,明显低于石英/钡酚醛的3.49%。

生物形态新材料——木陶瓷的研究现状

介绍了国内外利用生物质材料制造木陶瓷的研究现状,阐述了制备木陶瓷的基本原理,木陶瓷制备方法的发展历程及以往成果.介绍了利用合金或硅等材料制备复合型木陶瓷、SiC陶瓷等新工艺,分析了木陶瓷的基本性能和用途,展望了该领域未来的发展趋势.

树脂传递模塑-复合材料成型新工艺

树脂传递模塑是一种新型的树脂基复合材料成型方法 ,具有许多独特的优点 ,近年来发展迅速。本文全面综述了该方法的工艺过程及研究应用概况 ,介绍了今后进一步发展的方向。

RTM用低黏度树脂体系的工艺窗口预测

为有效预测低黏度环氧树脂体系TQ-50的流变黏度变化规律并确定其在树脂传递模塑(RTM)工艺中的适宜工艺窗口,本文采用差示扫描量热仪(DSC)、黏度计、流变仪和凝胶时间测试仪对TQ-50树脂体系的固化反应特性、静态黏度、动态黏度和凝胶时间等性能进行了系统的研究.在实验结果的基础上,利用双阿累尼乌斯方程(Arrhenius)建立该树脂体系的静态流变模型,该流变模型与实验结果具有良好的拟合一致性,能够准确地描述TQ-50环氧树脂在较低黏度范围内的化学流变行为.利用该流变模型建立温度、时间和黏度三维预测图谱和温度、时间等黏度曲线,并对工艺窗口进行预测,为工艺参数的优化提供科学依据.研究结果表明:TQ-50低黏度环氧树脂体系的黏度低于500 mPa·s时,工艺窗口的温度可选范围为50~70℃,保持时间约为150~180 min,黏度低于200 mPa·s时,工艺窗口温度的可选范围为55~70℃,保持时间约为56~96 min,该树脂体系具有较宽的适宜注射温度范围和较长的注射时间,满足RTM工艺成型的基本要求.

新型深交联结构碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料及其制备方法

设计预制体结构参数与织造工艺参数,制备2.5D深交联结构的碳纤维机织物;优化填料配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型深交联结构碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料。测试了复合材料的密度、孔隙率,研究了材料的剪切性能和弯曲性能,并对其细观形貌和界面结合效果进行观察分析。结果表明:深交联碳布密度为0.84g/cm3,对应的复合材料密度为2.37g/cm3,该新型深交联结构碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料弯曲应力达到729MPa,剪切强度为262MPa,界面结合良好,具有优异的抗弯强度、剪切强度和结构整体性。

用于共注射RTM工艺的环氧树脂和酚醛树脂的工艺特性

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。以苯并嗯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E44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嗯嗪树脂进行共注射，其其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加min，满足了共注射RTM成型一体化复合材料的基本工艺要求。

计算机辅助树脂传递模塑成型工艺系统研究

针对树脂传递模型工艺参数种类多、难以管理、数据不能共享的弊病,将基于事例推理的工艺设计方法应用于复合材料树脂传递模塑成型工艺中,提出了复合材料树脂传递模塑成型计算机辅助工艺设计的系统结构,给出了系统流程框架,研究了相似事例检索方法、增强体铺层参数和固化成型参数确定等关键技术。最后,采用面向对象和组件技术实现了该工艺系统,并通过实例验证了该系统的可行性。

环氧树脂模具材料配制与固化工艺的试验

为了获得力学性能和热性能均较佳的环氧树脂模具材料,采用4个因素3个水平的正交试验研究了固化剂用量、填料用量、固化温度和固化时间等工艺参数对环氧树脂模具材料抗压强度、抗弯强度、抗冲击强度和负荷变形温度的影响。试验结果表明:影响环氧树脂模具材料性能的因素依次为固化温度、填料用量、固化时间和固化剂用量。当环氧树脂、固化剂、填料三者用量的质量比为100∶85∶150,固化工艺为165℃×2 h,环氧树脂模具材料的性能最优。

复合材料电池箱真空辅助树脂灌注快速成形工艺

分析了几种复合材料零部件常规的制作工艺,针对电池箱的结构特点,提出了材料和结构一体化的真空辅助树脂灌注(VARI)快速成形工艺,并且采用液体成形模拟分析软件PAM-RTM确定了工艺方案和工艺参数。VARI工艺与传统双面模具的树脂传递模塑(RTM)工艺相比,节省了大量的工装设备和工序,降低了成本。为了验证所采用的工艺方法的可行性,实际制作了样件,结果表明所采用的工艺方法实现了快速、低能量消耗且绿色环保的目的。

注塑型酚醛模塑料热加工稳定性研究

讨论了低相对分子质量聚乙烯蜡、白油、切片石蜡及聚乙二醇4种稳定剂对酚醛注塑料热加工稳定性的影响,重点利用转矩流变仪研究了聚乙二醇加入前后酚醛注塑料的流变行为。结果表明:低相对分子质量聚乙烯蜡、白油、切片石蜡及聚乙二醇都可以有效地改善酚醛注塑料的流动性和热加工稳定性,但只有聚乙二醇不仅改善了酚醛注塑料的流动性和热加工稳定性,而且还提高了酚醛注塑制品的弯曲强度。转矩时间流变曲线表明,加入聚乙二醇后酚醛注塑料具有更加宽泛的安全加工范围。

有机-无机同步聚合法制备水溶性酚醛树脂/SiO_2杂化材料及其应用

采用有机-无机同步聚合法使酚醛树脂(PF)的单体聚合和正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩合反应同步进行制备了水溶性PF/SiO2杂化材料。红外光谱分析和扫描电镜分析表明,在有机-无机同步聚合过程中,SiO2粒子与PF基体间形成有机、无机互穿网络结构,并且实现了有机、无机两相间的强界面结合。采用差示扫描量热仪对杂化材料的固化行为进行了研究。热失重分析表明,杂化材料的耐热性能明显提高,大大拓宽了其应用范围。

木质素改性热塑性酚醛树脂的研究进展

木质素是自然界重要的天然酚类化合物,在一定条件下可以部分替代苯酚参与甲醛的加成缩聚反应,但木质素极低的反应活性限制了其工业化应用。随着化石资源的日趋枯竭,木质素在酚醛树脂中的应用受到越来越多的重视。文章综述了目前木质素改性热塑性酚醛树脂的主要方式,以及木质素在酚醛模塑料中的应用情冴,幵对其应用前景迚行了展望。

酚醛树脂注塑料的化学流变行为研究

利用 Brabender 流变仪,考察了酚醛树脂注塑料的化学流变特性,根据双阿累尼乌斯方程建立了酚醛树脂注塑料的化学流变模型。该模型与实验结果具有较好的一致性,利用该模型可以预测酚醛注塑料注塑所需要的工艺窗口,并能动态模拟整个注塑过程中的黏度变化。

高成碳RTM酚醛树脂及其法向增强烧蚀材料性能研究

针对树脂传递模塑工艺(RTM)对于可用树脂的要求,研究了适用于RTM工艺的高成碳RTM酚醛树脂的相关性能,表征了高成碳RTM酚醛树脂的分子结构,分析了树脂的流变特性、树脂成碳率以及RTM工艺适用性。为了进一步制备层间性能优异的树脂基烧蚀材料,选用2.5D碳纤维编织预制体为增强材料,以RTM工艺制备了2.5D编织碳纤维增强RTM酚醛树脂烧蚀材料,研究其孔隙率、层间剪切强度等性能。研究结果表明,高成碳RTM酚醛树脂800℃成碳率达到67.05%,80℃树脂起始粘度213.0 m Pa·s,工艺适用期120 min,满足烧蚀材料RTM制备工艺要求,所制得2.5D碳纤维编织/酚醛烧蚀材料孔隙率不超过2.94%,层间剪切强度达到59.2 MPa,层间性能显著优于传统二维碳纤维织物铺层增强酚醛树脂复合材料。

先进复合材料的研发目标与发展方向

论述了先进复合材料(ACM)的发展机遇及构成ACM的主要高性能增强纤维(聚丙烯腈基碳纤维、超高相对分子质量聚乙烯纤维和中间相沥青基碳纤维等)、表面处理剂、新型环氧树脂基体的研发课题与目标,以及复材用粘合剂和汽车用CFRP部件的应用简况及功能性快速成型加工技术等。

无石棉摩阻材料的研究——Ⅰ.玻璃纤维增强摩阻材料

本文选用热分解温度为461℃,700℃时残留物为63%的硼改性酚醛(P树脂)与丁腈橡胶共混后作为基体,以玻璃纤维作增强剂。对该体系制成的摩阻材料进行了配方、制备工艺及复合机理等较系统的研究。结果表明,在33%基体含量中,丁腈橡胶占4～7%时具有良好的增韧性及其它综合性能。含21%玻璃纤维的无石棉摩阻材料离合器片,其性能已符合国家标准,可以进行扩大生产。