RTM工艺专用混合型树脂体系研究--热性能与力学性能研究

本文对乙烯基酸树脂和环氧树脂共混改性的ＲＴＭ工艺专用脂体系及其复合材料性能进行研究,共混树脂体系ＲＴＭ工艺复合材料的动态机构性能,拉伸及冲击性能研究结果表明,混合型树脂体系的复合材料耐热及力学性能接近或达到环氧树脂体系的性能,成本却比环氧树脂纸１／３以上,采用不同树脂体系的共混改性方法是研究和开发具有良好工艺性、耐热性和力学性能的低成本ＲＴＭ工艺树脂体系的有效途径。     

共混型耐高温VE/CF拉挤复合材料性能研究

将酚醛乙烯基酯树脂(NVE)和高交联密度型乙烯基酯树脂(HCLVE)进行了共混改性，采用DSC研究了共混体系的固化反应过程，并通过拉挤成型工艺制备出树脂基碳纤维单向复合材料，研究了复合材料的弯曲性能、层间剪切强度、热机械性能及热失重性能。结果表明，两种不同结构的乙烯基酯树脂形成热力学共溶体系，共混体系的反应活性介于两者之间，可改善拉挤工艺性；随着NVE用量的增加，复合材料的弯曲强度、层间剪切强度明显提高；而随着HCLVE用量的提高，动态储能模量E’值逐渐提高，复合材料的Tg按照混合法则呈线性增加。     

共混型耐高温VE／CF拉挤复合材料性能研究

将酚醛乙烯基酯树脂(NVE)和高交联密度型乙烯基酯树脂(HCLVE)进行了共混改性，采用DSC研究了共混体系的固化反应过程，并通过拉挤成型工艺制备出树脂基碳纤维单向复合材料，研究了复合材料的弯曲性能、层间剪切强度、热机械性能及热失重性能。结果表明，两种不同结构的乙烯基酯树脂形成热力学共溶体系，共混体系的反应活性介于两之间，可改善拉挤工艺性；随着NVE用量的增加，复合材料的弯曲强度、层问剪切强度明显提高；而随着HCLVE用量的提高，动态储能模量E′值逐渐提高，复合材料的Tg按照混合法则呈现线性增加。     

双酚A扩链法合成高分子质量乙烯基酯树脂

采用双酚A扩链低分子质量环氧树脂,扩链得到的高分子质量环氧树脂再与一元不饱和酸反应合成乙烯基酯树脂。通过环氧值、酸值、粘度、固含量及体系固化特性和力学性能测试等研究了原料,催化剂种类及用量,反应温度及时间,体系酸值等对扩链及乙烯基酯树脂合成的影响,并对合成的乙烯基酯树脂的性能进行了考察。结果表明,最优扩链反应条件如下:选用E-54为低分子质量环氧树脂,乙基三苯基溴化膦为扩链催化剂,添加质量分数为0.15%~0.2%,扩链反应温度170℃,反应时间2 h。乙烯基酯树脂合成反应终点酸值为5.6时,体系的反应程度为95%。合成的乙烯基酯树脂的拉伸强度与断裂伸长率明显提高,具有良好的工艺性能和力学性能。     

耐高温乙烯基酯树脂的研究

研究了一种耐高温乙烯基酯树脂。采用酚醛环氧树脂与甲基丙烯酸单体反应制备乙烯基酯树脂 ,再通过引入甲苯二异氰酸酯 (TDI)改性乙烯基酯树脂。改性树脂的热变形温度可达 178℃ ,同时具有良好的物理、机械性能。用红外分析方法验证了合成反应和固化形式 ,并对树脂的结构与性能特征进行了分析。     

聚醚砜/环氧树脂共混体系流变特性与固化性能的研究

环氧树脂是一种性能优良的热固性树脂,但是存在抗冲击性能差的缺点。聚醚砜(PES)是一种高性能热塑性树脂,与环氧树脂共混能够改善环氧树脂的韧性。系统研究了不同PES含量的PES/环氧树脂共混体系的流变特性和固化性能。通过对等温粘度曲线的数据拟合分析,建立了粘度模型,分析了PES对PES/环氧树脂共混体系粘度的影响机理,并通过DSC测试研究了PES对共混体系固化性能的影响。结果表明,PES在环氧树脂中的溶解过程可以引起共混体系粘度的波动,PES的引入缩短了PES/环氧树脂共混体系的凝胶时间,而且PES中的羟基对环氧树脂的固化具有促进作用。     

乙烯基酯树脂体系对VARTM工艺适应性研究

选取乙烯基酯树脂为基体树脂,考察了温度、稀释剂(MMA)含量对树脂体系粘度的影响,得到了粘度、稀释剂(MMA)含量与温度之间的二元关系;研究了不同固化体系含量与树脂流变特性的关系,同时研究了乙烯基酯树脂在常用织物中的流动性能,对VARTM工艺研究具有积极意义。     

RTM用乙烯基酯树脂化学流变性研究

研究了RTM用改性乙烯基酯树脂体系的化学流变行为。采用DTA热分析技术和黏度测量手段,研究了该树脂体系固化反应特性以及固化过程中温度-黏度的关系,根据树脂的化学反应流变特性,建立了树脂体系恒温条件下的双阿伦尼乌斯黏度模型。研究表明,模型对树脂恒温条件下其黏度的模拟结果与实验结果具有良好的一致性。可揭示树脂体系在不同温度条件下的黏度变化规律,为合理制定RTM工艺参数、保证产品质量提供必要的科学依据。     

高强纤维复合材料的微波透过性能研究

本文详细研究了高强聚乙烯纤维/乙烯基酯树脂、高强聚乙烯纤维/环氧树脂、芳纶/乙烯基酯树脂、芳纶/环氧树脂复合材料体系的透波性能,分别讨论了树脂含量、类型和纤维的结构、排列方式对复合材料透波性能的影响,采用扫描电镜(SEM)对复合材料介电常数变化的原因进行深入分析。结果表明,控制适当的树脂含量可获得透波性能较好的聚乙烯无纬片/乙烯基酯树脂复合材料。     

用于树脂压铸（RTM）的树脂基体研究

文中介绍了ＲＴＭ用树脂体系的研究概况，结果表明树脂体系具有低的粘度，较长的贮存期和良好的反应性能，固化树脂和复合材料的力学性能及耐热性能优良，它能满足ＲＴＭ对基体的要求。     

RTM成型用高性能环氧树脂基体的研究

将AG-80和TDE-86以一定比例混合,通过加入自配的低粘度液体固化剂,得到了一种适用于RTM工艺的树脂体系。结果表明,该树脂体系在30℃时的粘度为1081mPa.s,其树脂固化物的拉伸强度为73MPa,弹性模量达到1.36GPa,断裂伸长率为6.3%,弯曲强度为150MPa,弯曲模量为3.12GPa,玻璃化转变温度为191℃,该树脂体系不仅粘度低,还具有优异的力学性能和耐温性,可满足RTM成型工艺对环氧树脂体系的要求。     

RTM用BMI树脂的活性稀释剂研究

采用苯乙烯作为RTM用BMI/DABPA树脂体系的活性稀释剂,对树脂粘度、反应性以及耐热性等方面进行了研究。结果表明,这种活性稀释剂可以极大程度地降低BMI/DABPA树脂的粘度,改善树脂体系的流动性能;由于苯乙烯与BMI/DABPA树脂能发生交联反应,故树脂体系没有低分子挥发物产生,这样在降低树脂体系粘度的同时,兼顾了BMI树脂良好的耐热性能及力学性能。此外,本文还探讨了双马来酰亚胺、二烯丙烯双酚A以及苯乙烯之间的反应机理。实验数据表明,在BMI/DABPA树脂体系中加入25%(W%)的苯乙烯,既可满足RTM用BMI树脂粘度的要求,又可兼顾固化树脂良好的热性能。     

RTM用环氧树脂流变性能与固化性能分析

制备了R2511、R2512两种RTM环氧树脂体系,研究了其工艺性能、固化性能及力学性能,分析表明:两种树脂体系均具有适宜的低粘度操作窗口,R2511树脂体系的最佳工艺区间为40~50℃,R2512树脂体系的最佳工艺区间为常温灌注;R2511树脂体系活化能为72 kJ/mol,R2512树脂体系活化能较低,为62 kJ/mol;R2512树脂体系整体力学性能优于R2511树脂体系;两种树脂适用于不同的温度体系。     

RTM用环氧树脂体系的固化工艺研究

本文研究了以多官能团环氧树脂及液体酸酐为基体,以叔胺及有机酸盐为促进剂组成的RTM用环氧树脂体系,采用DSC和DMA等方法研究了树脂体系的固化工艺及固化物的性能.结果表明:该树脂体系粘度低,适用期长,适用于RTM工艺;该树脂体系的湿热性能较差,需进一步研究改性.     

长期贮存单组分RTM环氧树脂研究

LAC - 1环氧树脂是一种长贮存期、低粘度、耐湿热的树脂体系 ,它特别适合于复合材料树脂传递模塑成型 (RTM)工艺。本文着重研究了LAC - 1树脂体的粘度 /温度特性、室温贮存特点以及在工艺温度下的粘度/时间关系 ,并初步探索了固化树脂的基本物理力学性能     

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。     

RTM用低粘度高性能环氧树脂基体的研究

通过DTA(差热分析仪)初探了环氧树脂固化工艺制度,然后采用正交实验分析筛选出一个最佳的配方和固化工艺制度。将一种具有增韧作用的活性稀释剂加入此配方的树脂体系中,结果显示增韧后的树脂体系粘度低、流动性佳、对纤维浸润良好并能获得较好的力学性能,适合于RTM工艺制造高性能复合材料。     

A novel high performance RTM resin based on benzoxazine

Resin transfer molding (RTM) has the potential to manufacture high quality, geometrically complex composite parts. Benzoxazine is a new kind of high performance composite matrix. It can be polymerized with a ring‐opening reaction without releasing volatiles. In this article, a novel RTM resin made from aromatic diamine, phenol and formaldehyde is reported. The viscosity and curing behavior of the RTM resin as well as the properties of the cured neat resin and fiber reinforced composite were investigated. The resin has a viscosity lower than 0.5 Pa · s after 4 hr at 100°C, and can be cured at 180°C. The tensile strength, modulus, and elongation of the cast resin are 94 MPa, 4.6 GPa, and 2.2%, respectively. The flexural strength and modulus of the cast resin are 160 MPa and 4.9 GPa. The flexural strength and modulus of its glass fiber laminate are 662 MPa and 30 GPa. It is very easy to control the viscosity and curing rate of the RTM resin through the addition of reactive dilute agents and catalysts according to the requirement of RTM processing. POLYM. COMPOS., 26:563–571, 2005. © 2005 Society of Plastics Engineers     

低粘度中温固化环氧树脂体系的基本性能

为满足环氧树脂在RTM、浇注、灌注等工艺中对低粘度的要求,通过对普通双酚A型环氧树脂进行改性,制备出一种低粘度的环氧树脂体系,并对其粘度、力学性能、耐热性能等进行了表征。结果表明,该体系在常温具有较长的适用期,中温固化后力学性能、耐热性能良好。     

In situ sensor monitoring and intelligent control of the resin transfer molding process

An intelligent closed-loop expert control system has been developed for automated control of the resin transfer molding process of a graphite fiber preform using an epoxy resin, E905L. The sensor model system has been developed to make intelligent decisions based on the achievement of landmarks in the cure process, such as full preform impregnation, the viscosity, and the degree of cure of the resin rather than time or temperature. In-situ frequency dependent electromagnetic sensor (FDEMS) and the Loos resin transfer model are used to monitor and control the processing properties of the epoxy resin during RTM impregnation and cure of an advanced fiber architecture stitched preform. Once correlated with viscosity (η) and degree of cure (α), the FDEMS sensor monitors and the RTM processing model predicts the reaction advancement of the resin, viscosity and the impregnation of the fabric. This provides a direct means for monitoring, evaluating, and controlling intelligently the progress of the RTM process in situ in the mold throughout the fabrication process and for verification of the quality of the composites.