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溶劑對石英/酚醛復合材料RTM成型浸潤過程及性能影響

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-08-13  來源:復材應用技術網  瀏覽次數:48

       對比研究乙醇、丙酮和四氫呋喃(THF)溶劑對R‘IM成型石英盼醛復合材料溶液浸潤過程和性能的影響。采用高效液相色譜(H PLC)和X射線電子能譜(XPS)研究酚醛樹脂組成及其在石英纖維表面的動態吸附行為。結果表明,溶劑與酚醛樹脂分子之間在石英纖維表面形成競爭性吸附,石英纖維表面硅烷偶聯劑和不同酚醛樹脂溶液組分間發生界面化學反應,從而影響樹脂在RTM模具內部不同位置的分布和復合材料的力學性能。隨著溶劑形成氫鍵能力的增強,其影響程度依次為四氫呋喃、丙酮、乙醇。

    RTM工藝以其成本低、效率高、產品質量好、對環境污染小等優點。成為聚合物基復合材料低成本化技術發展的主要方向之一。目前開發的適于RTM工藝的樹脂主要有環氧樹脂、雙馬來酰亞胺f(BMI)樹脂、聚苯乙烯封端樹脂、乙烯基樹脂和酚醛樹脂等。其中,酚醛樹脂具有較高耐熱性,被廣泛用作空間飛行器、導彈、火箭和超音速飛機的瞬時耐高溫和耐燒蝕材料,但較高的熔體粘度限制了液體模塑成型技術的應用。隨著航空航天事業的迅速發展,要求材料具有比以往更高的耐熱性及更好的耐燒蝕性。己開發的一些新型樹脂。如聚苯撐、聚酰亞胺、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等均具有比普通酚醛樹脂高得多的耐熱性和成炭率,但由于成本較高。工藝性較差。難以在航空航天等領域大量應用。而酚醛樹脂具有價格低廉、工藝性較好,至今仍被用作樹脂基燒蝕材料的主要基體樹脂。

      采用溶液浸潤方法,調節樹脂膠液的粘度,可使酚醛樹脂能夠在纖維束內和纖維束間充分浸潤。目前,除酚醛樹脂外,R‘TM溶液浸潤方法己應用于熔體粘度更高的聚酰亞胺樹脂。在浸潤過程中。樹脂組分吸附在增強體表面。從而在基體樹脂和增強體之間形成界面。因此樹脂體系的吸附行為直接決定最終復合材料的性能。一些文獻表明。溶質在固體表面的吸附是溶質、溶劑和固體表面三者之間共同作用的結果。迄今為止,雖然樹脂基復合材料溶液浸潤方法己被廣泛應用。但溶劑種類對于樹脂基體組分在增強體表面動態吸附行為的影響尚未見報道。本文通過選取3種有代表性的有機溶劑,分析RTM工藝中酚醛樹脂在石英纖維表面的吸附行為,研究了不同溶劑對樹脂動態吸附的影響規律,以期在實際RTM生產過程中為有機溶劑的選取提供借鑒。

資料下載:   溶劑對石英_酚醛復合材料RTM成型浸潤過程及性能影響.pdf
 
關鍵詞: 酚醛復合材料 RTM
 
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