VARI环氧复材研制成功

VARI（Vacuum Assisted Resin Infusion,简称真空辅助成型）技术是一种新型的复合材料低成本、高性能成型技术,近年来在航空领域受到广泛的重视;基体树脂是VARI技术的基础材料。目前国内针对VARI工艺开发了一系列基体树脂,环氧树脂是其中重要品种。以前适合VARI工艺的高性能基体树脂在国内还是空白。为此,北京航空制造工程研究所自主开发了高性能VARI工艺基体树脂BA9912,     

真空辅助树脂注射成型(VARI)研究进展

复合材料低成本制造工艺中,VARI是一种很重要的成型技术,本文对VARI的优点、难点、专用树脂体系、成型方法、树脂分配系统、树脂流动模拟及其国内外应用进行了综述.研究表明,VARI作为一种复合材料的低成本成型技术,已得到广泛应用,尤其是大尺寸、大厚度制件的制造.发展VARI工艺对于降低复合材料的制造成本、扩大复合材料的应用范围有很大作用.由于VARI常用于大尺寸结构件的制造,树脂充模过程的精确模拟对制品质量至关重要,目前国内对此研究仍停留在初级阶段,该方面研究需要引起重视.     

一种VARI工艺用高温环氧树脂性能研究

开发了一种VARI工艺用高温环氧树脂5284VARI,通过DSC(差示扫描量热仪)测试了该树脂的固化反应特性,利用流变仪分析了该树脂的成型工艺特性,并通过力学试验机测试了树脂及其复合材料的力学性能。结果表明,该树脂体系在成型温度下具有粘度低和成型时间长的特点,适用于液态成型工艺,且该树脂具有良好的耐湿热环境性能。     

基于快速固化树脂体系的VARI工艺优化

复合材料成型工艺中,快速成型工艺有HP-RTM,湿法模压和SMC模压等,工艺的成型特点有:树脂固化速度快,生产节拍快,产品性能好等。常规复材成型工艺有RTM, VARI和手糊工艺等,但工艺中应用的树脂体系固化周期长,生产效率低,生产节拍长。在室温下,快速固化树脂的粘度高,操作时间短,凝胶时间快;而常规树脂的粘度低,操作时间长,但是固化时间较长。因此,本文探索了快速固化树脂体系与VARI工艺相结合的方法,制作了400*400*2 mm的碳纤维复合材料层合板。与普通VARI工艺相比,该方法注胶时间缩短了75%,固化速度提高了67%;而与HP-RTM相比,则大大降低了制作成本。快速固化树脂优化VARI工艺的方法,打破了快速固化树脂仅能应用到快速成型工艺的常规思想,缩短了VARI工艺的生产周期,提高了生产效率;此外,该优化工艺也可替代快速液体成型工艺进行前期测试样板的制作,以进行快速固化树脂与织物结合性、浸润性的验证,节省了模具制作、设备使用、试验材料耗费等成本。     

VARI用环氧树脂体系制备及性能研究

通过对环氧树脂CYD128进行改性和添加活性稀释剂、自制胺类固化剂的方法,制备出VARI用环氧树脂体系并对其性能进行了研究。研究结果表明,该树脂体系28℃时粘度为0.285Pa·s,适用期2h,浇铸体及复合材料力学性能优异,可满足VARI成型工艺要求。     

树脂基复合材料成型工艺研究进展

主要综述了树脂基复合材料的几种成型工艺,包括RTM、VARTM、CRTM、LRTM、RFI、VARI、SCRIMP、SRIM、TERM,各自的发展现状、成型原理、特点等.     

VARI工艺制备碳纤维/环氧树脂复合材料的耐腐蚀性能及断口形貌分析

研究了用真空辅助树脂灌注（VARI）成型工艺制备碳纤维复合材料的耐腐蚀性能，并对采用VARI工艺制备的碳纤维复合材料制件进行了断口形貌分析。结果表明：碳纤维树脂基复合材料的拉伸强度是395.93 MPa，弯曲强度是568.44 MPa，模拟海水中浸泡70天后拉伸性能和弯曲性能的保持率仍能保持在80%以上；腐蚀前环氧树脂与碳纤维编织布总体浸润充分，拉拔孔洞少，腐蚀后树脂对纤维包裹性变差，孔洞变多，但仍保持材料的大部分优良性能。     

树脂传递模塑工艺成型三维编织复合材料树脂体系研究

针对三维编织物的特点,研究出了适于三维编织复合材料树脂传递模塑(RTM)成型工艺的树脂体系。该体系具有黏度低、适用期长、力学性能及耐温性好的特点,能够满足RTM工艺成型高纤维体积含量的三维编织复合材料要求。     

RTM用双马来酰亚胺树脂及其复合材料的制备与性能研究

采用一种含醚键双马单体对双马来酰亚胺树脂进行改性,制备了一种适用于复合材料树脂转移模塑成型工艺(RTM)的高韧性双马来酰亚胺树脂基体,并研究了其流变特性、耐热性能、力学性能及其复合材料的力学性能。树脂体系的流变性能数据表明树脂在注射温度(100℃)下具有较长的适用期(~3 h),能够满足RTM成型的要求。树脂浇注体的拉伸强度为115 MPa,断裂延伸率为3.1%,弯曲强度为159 MPa,玻璃化转变温度为270℃,表明树脂具有较高的韧性和耐温等级。以本树脂体系作为基体制备得到的碳纤维增强复合材料具有较高的力学性能,同时在230℃下具有较高的力学性能保持率。     

VARI成型高性能环氧树脂基复合材料性能研究

采用真空灌注工艺(VARI)制备了高性能环氧树脂/碳纤维复合材料,并进一步研究了该树脂基复合材料的基本力学性能,湿热环境性能及冲击损伤性能。结果表明:该复合材料制造成本低,力学性能良好、耐湿热环境性能优异,达到韧性级复合材料的水平。     

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。     

一种高温环氧树脂的工艺及力学性能

对比研究了国产MERICAN 3768和国外CYCOM 890 RTM两种高温环氧树脂的工艺性和力学性能。同时选取典型航空结构,采用双轴向碳纤维织物和真空灌注工艺制备了对比零件。结果表明,国产MERICAN 3768树脂的浸润性、流变固化特性和力学性能均与国外CYCOM 890 RTM树脂相当,均具有优异的工艺性和力学性能,与纤维匹配性好,满足航空应用对树脂的要求。     

复合材料增强纤维渗透率测量及VARI成型工艺仿真计算研究

针对纤维增强树脂基复合材料真空辅助成型( VARI)工艺仿真计算,根据Darcy定律推导出了增强纤维渗透率的常用计算公式,并根据该公式完成了渗透率值的测量,在此基础上,针对某复杂结构模型的VARI工艺分别完成了仿真计算和验证试验,最后对计算结果与验证试验结果进行了比较,结果表明二者基本吻合,验证了工艺仿真计算的有效性.     

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。     

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。     

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     

新型低黏度苯并口恶嗪树脂

介绍了1种新型低黏度苯并口恶嗪树脂,用旋转黏度计研究了这种树脂的黏度,用DSC和凝胶化时间测试等研究了其固化反应行为,并对树脂浇注体和复合材料进行了力学性能测试。实验结果表明,这种树脂具有良好的工艺性能和较高的力学性能,可作为树脂传递模塑成型RTM的高性能复合材料基体树脂或高性能封装用树脂。     

晶须改性二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂体系的研究

以硼酸铝晶须、钛酸钾晶须为增强剂，以N，N′-二胺基二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI)／O，O′-二烯丙基双酚A(BA)体系作为基体，采用浇注成型工艺制备了晶须增强二苯甲烷型双马来酰亚胺树脂基复合材料。研究了晶须对树脂体系凝胶特性的影响，晶须对体系固化反应性的影响；晶须的种类、表面处理方法、含量对树脂体系力学性能和热性能的影响；树脂体系的固化工艺材料对性能的影响。结果表明，晶须对树脂体系固化工艺影响不大；硼酸铝晶须增强效果优于钛酸钾晶须；偶联剂以丙酮作溶剂处理的效果优于乙醇水溶液，酸化溶剂的效果更好；晶须可明显改善体系的力学性能和耐热性，在晶须添加量为15％左右时，所得体系的综合性能较好；改进的固化工艺有助于树脂体系性能的改善。在本研究中，弯曲强度最大提高了约18％，热变形温度最大提高了12％。     

PP医用输液瓶专用树脂的工业开发

在115kt／a浆液法聚丙烯装置上进行了医用输液瓶专用树脂B205的工艺路线设计及工业开发，根据此专用树脂的物理机械性能、光学性能、卫生指标、外观及加工流变性能等方面的要求，确定了工艺技术方案。B205的熔体流动指数为0．9—1．3g／10min，屈服抽伸强度大于或等于27MPa，冲击强度大于或等于4．5kJ/m^2，符合医药卫生级树脂标准要求。用B205制成的聚丙烯瓶具有机械强度高、透明性好、透水性小、耐蠕变和瓶壁薄的特点。     

One‐component epoxy resin with imine as water‐initiated latent hardener: Improvement of the mechanical and adhesive properties by the addition of methacrylate copolymer

The effect of addition of methacrylate polymer into a one‐component epoxy resin, containing Epikote 828 and diimine as a water‐initiated hardener, was examined. Although the cured epoxy resin in the presence of methyl methacrylate–butyl acrylate (MMA–BA) copolymer was very brittle, the resin containing MMA–BA–[γ‐(methacryloxy)propyl]trimethoxysilane (TMSMA) copolymer showed good mechanical and adhesive properties. The adhesive strength of the cured epoxy resin containing MMA–BA–TMSMA copolymer was much higher than that without its polymer. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 96: 1943–1949, 2005