一种自粘性预浸料用高温固化环氧树脂研究

对自粘性预浸料用高温固化环氧树脂的流变性、凝胶时间、差示扫描量热法(DSC)等进行分析,确定了树脂的固化工艺。采用热熔胶膜法制备玻璃布预浸料;用模压法制备层合板,采用真空袋法制备夹层板;对预浸料和复合材料进行物理性能和力学性能进行测试。结果表明,预浸料物理性能、复合材料层压板物理和力学性能满足要求,夹层板的粘接强度高,满足应用指标要求,制备夹层结构时预浸料可以直接粘接蜂窝芯材。同时探讨了预浸料树脂质量分数对夹层板滚筒剥离强度的影响。结果表明,随着玻璃布预浸料树脂质量分数的提高滚筒剥离强度呈上升趋势。     

非热压罐预浸料制备及成型工艺研究

采用单面胶膜浸渍的方法制备非热压罐(Out of Autoclave,以下简称"OoA")预浸料。采用三种方法测定预浸料的浸渍度,通过预浸料的细观形貌、层压板孔隙率及力学性能,系统地分析了浸渍度对碳纤维增强复合材料(CFRP)质量的影响,22%的浸渍度时性能最优。与OoA预浸料相匹配的固化工艺至关重要,通过无损检测、孔隙率、微观结构及力学性能对比分析,120℃/2 h作为第一阶段的固化工艺最适合,同时层压板热性能、力学性能与热压罐相媲美。     

成型工艺对中温固化环氧树脂碳纤维复合材料性能影响

对3233中温固化环氧树脂黏度-温度曲线、凝胶时间-温度曲线和DSC进行了分析。采用热熔法制备了其碳布预浸料,通过热压罐法、模压法和真空袋法成型复合材料层合板,进行性能测试并对比。结果表明,3233中温固化树脂固化工艺为(125±5)℃固化90～120 min。采用热熔法制备的3233/CF3052中温固化环氧碳布预浸料具有良好工艺性能。模压成型和热压罐成型的层合板力学性能相当,略高于真空袋成型。3233树脂具有良好的韧性,夹层结构的抗滚筒剥离强度高,其预浸料可与蜂窝直接共固化。     

废弃混纺纤维/聚乳酸复合材料的制备及力学性能研究

以废弃涤/棉(65/35)混纺纤维作为增强材料,聚乳酸颗粒作为基体材料制备复合材料,并且采用正交及单因素试验对其成型工艺进行优化。结果表明:最优成型工艺条件为涤/棉混纺纤维质量分数40%、热压温度180℃、热压压力12 MPa,该条件下的复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别是59.56 MPa和48.75 MPa。     

建筑用碳纤维增强铝基复合材料的工艺优化与性能研究

采用真空热压法制备了建筑用碳纤维增强铝基复合材料,以抗拉强度和致密度为考核指标,通过三因素三水平正交试验法优化了复合材料的热压工艺参数,并对断口形貌进行了观察。结果表明,以抗拉强度为考核指标时,对抗拉强度影响最大的是因素B（热压时间）,其次是因素A（热压温度）,而影响最小的是因素C（热压压力）;以致密度为考核指标时,对致密度影响最大的是因素A（热压温度）,其次是因素C（热压压力）,而影响最小的是因素B（热压时间）。采用综合平衡法优化建筑用碳纤维增强复合材料的热压工艺参数组合为A1B3C3,即热压温度为510℃、热压时间为180min、热压压力为15MPa时,碳纤维增强复合材料可以取得最大的致密度和抗拉强度,此时复合材料的抗拉强度为286.98MPa、致密度为99.92%。     

落叶松生物油/酚醛树脂胶粘剂制备刨花板的工艺研究

以生物油替代45%苯酚(质量分数)制备生物油/酚醛树脂(PF)胶粘剂,并以此作为制备刨花板用胶粘剂。以热压温度、热压时间、刨花含水率以及施胶量为试验因素,静曲强度、内结合强度和甲醛释放量为评价指标,采用正交试验法优选出制备刨花板的最佳工艺参数。结果表明:制备刨花板的最佳工艺参数为热压温度180℃、热压时间8min、含水率12%和施胶量10%;在此工艺条件下制备的刨花板,其强度满足GB/T4897-2003标准要求、甲醛释放量达到GB/T18580-2001标准中E0级要求。     

具有电磁屏蔽功能聚苯硫醚复合材料的制备与性能研究

本文采用粉末浸渍工艺制得连续玄武岩纤维和不锈钢纤维增强聚苯硫醚预浸料,预浸料的编织物经层压成型制备了聚苯硫醚复合材料,对复合材料的力学和电磁屏蔽性能进行了研究。结果表明:不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料其力学性能和电磁屏蔽性能均优于铝箔与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料;当电磁波频率小于200 MHz时,复合材料的电磁屏蔽效能较高,不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料中不锈钢纤维质量分数(含量)为30%时,复合材料的电磁屏蔽效果达到较高值,当电磁波频率在200～1 500 MHz范围内,材料的屏蔽效能在20～30dB间波动。     

豆基蛋白质胶粘剂改性及应用研究

为了降低豆基蛋白质胶粘剂的黏度、提高胶合板的耐沸水胶接强度和满足工业化的生产要求,对传统豆基蛋白质胶粘剂进行改性,并通过胶粘剂的黏度、pH值、凝胶时间、耐沸水胶接强度以及热分析结果等确定了改性剂的合理用量。然后以热压温度、热压时间、热压压力和涂胶量作为试验因素,以胶接强度作为考核指标,采用正交试验法优选出制备胶合板用改性豆基蛋白质胶粘剂的较佳工艺条件。结果表明:改性剂的合理用量(质量分数)是40%;胶合板的较佳热压工艺参数是热压温度140℃,热压时间5 min,热压压力1.2 MPa,双面涂胶量310 g/m2;在此较佳热压工艺条件下制备的胶合板,其耐沸水胶接强度较理想(为1.12 MPa),并且满足Ⅰ类胶合板的标准要求。     

花生壳/PP复合材料的制备及其性能研究

为了实现对花生壳这一农产品的回收利用,采用花生壳粉末与PP制备应用于家居填充物的复合材料,对其最优工艺条件进行了研究,测试了所制备材料的拉伸、弯曲以及冲击特性.结果表明,随着花生壳粉末质量分数的增加,所制复合材料的拉伸、弯曲强度在花生壳粉末质量分数为40%时取得最大值,而冲击强度随着花生壳粉末质量分数的增加反而变小.所制备复合材料满足家居填充物要求的最优工艺为:当花生壳粉末质量分数为40%,热压温度175℃,热压压力12MPa,热压时间5min时.其弯曲性能、拉伸性能和冲击性能均较好.     

热熔法预浸料制备工艺研究

本文简要介绍了热熔法制备预浸料制备工艺,着重阐述了辊面温度、运行速度、压力等因素等预浸料纤维浸润性的影响,并给出了预浸料质量稳定性的试验结果。     

木粉增强木质素／环氧树脂复合材料的制备与力学性能

将玉米秸秆酶解木质素和双酚A环氧树脂共混,利用低相对分子质量聚酰胺作为同化剂,采用热压工艺制备了一种木粉增强的交联型木质素,环氧树脂复合材料,研究了热压温度、热压压力以及木粉的加入对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,随着热压温度和热压压力的增加,木粉增强木质素,环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度均先升高而后降低,在120℃热压温度、8MPa热压压力下复合材料的力学性能达到最佳。随着木粉含量的增加,复合材料的弯曲强度和冲击强度均升高;木粉的粒径也对复合材料的力学性能有较大影响;综合考虑复合材料的力学性能,优选加入40—80目的木粉,木粉的含量为20％。     

Fabrication and mechanical analysis of mimosa tannin and commercial flax fibers biocomposites

Composites were prepared by impregnating commercial nonwoven and unidirectional flax fibers mats, with a mimosa tannin/hexamine resin without addition of NaOH as it was described in previous papers and with improved results. The influence of various parameters was observed: the curing cycle including temperature, time, pressure, the moisture content, and the number of fiber mats the composites were made of. A new two-step method was investigated: full drying of the pre-impregnated mats for storage first and then rehydratation just before pressing. The composites obtained gave good modulus of elasticity and tensile strength in traction as well as a good resistance to water swelling for composites prepared with 50% matrix resin/50% natural fibers. Best results appear to be obtained using a slow curing at low temperature (130?°C for 35?min) with moisture content of 20% on dry material.     

High‐performance bismaleimide resin film for resin film infusion

A novel high‐performance resin film, coded 4508B, suitable for the resin film infusion (RFI) process, was developed. It was prepared from 4,4′‐bismaleimidodiphenylmethane (BDM), o,o′‐diallylbisphenol A (BA), polyethersulfone (PES), and polyimide (PI). The resin and its composite, reinforced by glass fiber cloth, were prepared and characterized in detail. The results showed that the resin film was stable at room temperature, its infusion temperature was 120°C, and the pot life was more than 60 min. In addition, the cured resin and the composite prepared by the RFI process had good thermal and mechanical properties and hot‐wet resistance. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 81: 2918–2922, 2001     

酶解木质素改性三聚氰胺脲醛树脂的制备与应用

以酶解木质素（EL）、尿素（U）、甲醛（F）和三聚氰胺（M）为原料,采用碱反应工艺制备了酶解木质素改性三聚氰胺脲醛树脂（ELMUF）。分别考查了EL用量对制备的ELMUF树脂的固化时间、固化温度、游离甲醛量及其制备胶合板胶合强度和甲醛释放量等性能的影响,随着EL用量的增加,ELMUF树脂游离甲醛量从0.26%逐渐降低至0.12%,固化时间从96 s逐渐延长至152 s,黏度由86 mPa·s迅速升高至1 140 mPa·s。通过DSC测定不同EL用量的脲醛树脂固化过程,结果表明：随着EL用量的增加脲醛树脂的反应活性逐渐降低,固化温度由120.6℃逐渐升高至132.0℃,对热压工艺要求更加苛刻。     

石墨/酚醛树脂复合板与碳纸间接触电阻

应用模压工艺制备了质子交换膜燃料电池（PEMFC）用石墨/酚醛树脂（PF）复合板.通过四电极法测量了复合板与碳纸间的接触电阻.考察了接触压力、PF树脂含量及模压工艺条件对接触电阻的影响.结果表明,接触压力和PF树脂含量是对接触电阻有较大程度影响的两个重要因素.接触压力的增大导致接触电阻迅速减小,而随着PF树脂含量的增加,接触电阻有着非常快的增加趋势.模压压力对接触电阻已有一定程度的影响,但其影响幅度不如接触压力和树脂含量那么大.随着模压压力的增大,接触电阻的增加趋势比较缓慢.模压时间和模压温度对接触电阻基本没有影响.     

PVAc乳胶/改性大豆分离蛋白共混胶黏剂的制备及性能

针对大豆蛋白胶黏剂耐水性差的缺点,用尿素初步改性大豆分离蛋白（SPI）,然后与白乳胶（PVAc）共混合成了共混改性大豆分离蛋白胶黏剂。采用正交实验方法考察了大豆蛋白胶与白乳胶质量比、共混时间、交联剂质量分数、交联时间对大豆蛋白胶黏剂剪切粘接强度的影响,确定了优化配比及制备工艺条件,并在此基础上采用正交试验优化了热压参数。结果表明：大豆蛋白胶与白乳胶质量比10∶1,共混时间1h,交联剂质量分数1.0%,交联时间1.5h,热压温度120℃,热压压强1.2MPa,热压时间2min/mm,涂胶量250g/m2时,测得胶黏剂的干态剪切粘接强度为2.01MPa,按照Ⅰ类胶合板标准测得湿态剪切粘接强度为1.04MPa,并对优化配方进行了结构与性能分析。     

树脂对芳纶无纬布防弹防刺性能的影响

采用树脂与芳纶无纬布模压的方法,制备了一种具备防弹防刺功能的复合材料,讨论了模压温度、时间、压力等因素对其性能的影响。实验结果表明,以树脂和芳纶无纬布为原料制备的防弹防刺复合材料,其工艺优化条件为：模压时间15～30min,温度125℃,压力2～4MPa。在此条件下,制得的复合材料的防弹防刺综合性能最佳。     

汽车内饰用酚醛树脂/黄麻纤维复合材料的拉伸性能

采用正交试验方法,用5%Na OH溶液对黄麻毡进行预处理,利用模压成型工艺制备酚醛树脂/黄麻纤维复合材料,通过对正交试验结果进行极差分析和方差分析,研究树脂含量、模具温度、模具压力和保压时间4个工艺参数对复合材料拉伸性能的影响程度和显著性水平,并通过多指标综合评分法对材料的拉伸性能综合评价,分析各个工艺参数对材料拉伸性能的影响规律。结果显示,树脂含量和模具压力对复合材料的拉伸性能影响非常显著,当树脂含量为20%、模具温度为180℃、模具压力为10 MPa、模压时间为6 min时,复合材料的拉伸性能最好,此时拉伸强度为24.06 MPa,拉伸弹性模量为113.17 MPa。     

Void formation model and measuring method of void formation condition during hot pressing process

For resin matrix composites, voids are common defects that can seriously deteriorate the properties of the composite parts. Thus, the elimination of voids is a crucial element in controlling the manufacturing process of composite parts. This article focuses on void formation originating from hygroscopic water for resin matrix composite laminates prepared with hot pressing process. The Kardos void formation model was developed to analyze the critical resin pressure for the initiation of voids, and the influencing factors were investigated experimentally to validate the modified model. It is found that resin pressure and gel temperature are the two key parameters to control void defects and that entrapped air in prepreg stacks must be considered in the void formation model. Furthermore, a simple method was established to measure the relationship between porosity and the processing parameters, and the void formation conditions of the resin and the prepreg stack were also studied. The theoretically predicted void formation conditions and the experimental results were compatible for the studied cases. These results are valuable for eliminating void defects, optimizing processing parameters, and enhancing the performance of composite parts. POLYM. COMPOS., 31:1562–1571, 2010. © 2009 Society of Plastics Engineers