真空导入模塑工艺树脂体系化学流变特性及流变模型

采用DSC热分析技术和黏度实验方法,研究了真空导入模塑工艺专用不饱和聚酯树脂体系(Palatal1777-G-4)的固化特性和化学流变特性,建立和对比了树脂体系的修正双阿累尼乌斯流变模型和工程黏度模型,并依据所建立的流变模型预报 Palatal1777-G-4树脂体系的真空导入模塑工艺操作窗口。对比结果表明：修正双阿累尼乌斯流变模型和工程黏度模型分别能较好地反映树脂体系凝胶点前的低黏度平台特性和凝胶点后的黏度变化规律,结合两模型可有效模拟树脂体系在不同工艺条件下的黏度行为,准确预报树脂体系的低黏度平台工艺窗口,为优化真空导入模塑工艺参数和保证制品质量提供科学依据。模型预测结果表明,Palatal1777-G-4 树脂体系在20～38℃温度范围内满足真空导入模塑工艺操作的基本要求,黏度低于300 mPa·s的工艺操作时间长于30 min。     

一种RTM 用苯并噁嗪树脂的工艺性及其复合材料性能

制备了一种可用于树脂传递模塑( RTM) 工艺的高性能苯并噁嗪共混树脂体系( BA21) 。研究了BA21 的注射工艺性, 确定了其固化程序, 并考察了采用RTM 工艺制备的BA21 基复合材料的基本力学性能。升温及恒温黏度测试结果表明, BA21 树脂体系能够用于RTM 工艺。依据修正的双阿累尼乌斯方程建立了与实验数据较为吻合的化学流变模型, 利用该模型可以选择合适的注射温度。通过不同温度下的恒温DSC 测试及修正的Kamal 动力学模型计算得到BA21 树脂体系的固化反应级数, 并确定后固化温度为200 ℃。采用RTM 工艺制得的玻璃纤维/ BA21 复合材料表现出优异的力学性能, 弯曲强度达600 MPa , 弯曲模量达30 GPa , 冲击强度达210 kJ/ m2 。      

耐高温双马来酰亚胺树脂体系的流变性能

在差示扫描量热分析(DSC)与基本黏度测量实验的基础上,对传递模塑工艺(RTM)成型用双马来酰亚胺树脂体系的化学流变性能与基本工艺性能进行了研究。通过对不同配方树脂体系进行动态及等温黏度测量,得到了相应的动态、静态特性曲线,对曲线进行分析并根据双阿伦尼乌斯方程,建立了体系的流变模型,利用流变模型对实验结果进行了模拟验证。验证结果表明,建立的流变模型与测试实验结果能够很好地吻合,并能模拟不同条件下的流变行为。利用该模型能预报RTM成型工艺窗口,为优化RTM成型工艺参数,保证制件质量提供了理论依据和参考数据。     

发射箱箱盖RTM树脂体系流变特性研究

目的 研究发射箱箱盖RTM树脂体系流变特性, 建立等温化学流变模型, 预测不同温度下低黏度平台所维持的时间, 为树脂传递模塑 （RTM） 工艺提供理论依据和质量保证。方法 采用旋转黏度计测试树脂体系动态黏度和静态黏度, 运用双阿累尼乌斯方程研究树脂体系等温黏度特性, 建立等温化学流变模型。结果 黏度特性显示, 树脂体系随时间的延长, 黏度不断增加, 且温度越高, 黏度增长越快。建立了等温化学流变模型方程。结论 等温化学流变模型理论模拟黏度值与实验结果相吻合, 并预测出树脂体系在50~90 ℃之间呈现低黏度平台, 符合RTM工艺要求。     

RTM专用双马来酰亚胺树脂体系化学流变特性

进行了RTM 工艺专用双马来酰亚胺(BMI) 树脂体系的化学流变特性及工艺过程研究。采用DSC 热分析技术和粘度测量手段, 研究了该树脂体系固化特性以及固化过程中粘度与温度的关系, 根据对等温粘度曲线的分析, 建立了双阿累尼乌斯粘度模型和工程粘度模型。对比所建立的两种粘度模型, 结果显示两种模型都可以适用于RTM 工艺注射阶段, 工程模型在粘度转折点附近的预测精度要优于双阿累尼乌斯粘度方程。同时建立了恒温温度-凝胶时间之间的数学关系。验证了所建立的工程模型在工程中的实用性, 并指出了工程粘度模型的使用范围在固化体系交联结构形成之前, 所建立的工程粘度模型能够有效地预测体系RTM 工艺的粘度变化和工艺过程, 为复合材料成型工艺模拟分析以及工艺参数的准确制定奠定了基础。      

烯丙基COPNA-BMI树脂的流变特性

研究了一种可用于固体润滑的烯丙基COPNA-BMI树脂的流变特性。在黏度实验和差热分析(DSC)实验基础上,并根据双阿仑尼乌斯方程,建立了与实验数据较为相符的化学流变模型,同时对树脂黏度进行了预测。结果表明,在120℃～160℃范围内,树脂的相对黏度特性符合双阿仑尼乌斯黏度方程,所建立的模型较好地表征了树脂的流变特性;树脂在温度小于120℃时固化反应迟缓,初始黏度较高;随着温度的进一步提高,树脂初始黏度降低,黏度随时间增长加快,在170℃左右黏度急剧上升;树脂比较理想的成型温度应选择在150℃左右。     

低温固化双酚F型环氧树脂体系的化学流变模型

研究了用于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺的低温固化双酚F环氧树脂体系的化学流变特性,根据对等温黏度曲线的分析,建立了其工程黏度模型,并通过积分变换将模型推广到非恒温条件下使用。模型与实验结果具有良好的一致性。该体系固化产物玻璃化温度达111. 9℃,拉伸强度78.5 MPa,弯曲强度106 MPa。所建立的模型可有效地预测VARTM工艺的黏度变化和工艺窗口,为复合材料成型工艺模拟分析及工艺参数的确定奠定了基础。     

RTM用环氧3266树脂体系化学流变特性的研究

本研究在基本的黏度实验和DSC热分析实验的基础上,采用双阿累尼乌斯方程研究了RTM用环氧3266树脂体系的化学流变特性,建立了相应的化学流变模型,模型与实验结果具有良好的一致性.模型揭示了该树脂体系在不同工艺条件下的黏度变化规律,定量预报了该体系的低黏度工艺窗口平台,为合理制定RTM工艺参数保证产品质量和实现工艺参数的全局性优化提供了必要的科学依据.     

低黏度环氧树脂固化度唯象模型及其在实际工程中的应用

采用等温和非等温差示扫描量热(DSC)对Huntsman1564/3486低黏度环氧树脂体系的固化反应进行了研究,建立了修正的Olivier固化度唯象模型,用于描述恒温条件下固化度温度时间关系。模型计算值与实验值符合良好。监测了基于实际工程应用背景85mm厚复合材料单面模具加热固化过程中制件厚度方向的温度情况,针对该过程提出了基于修正Olivier模型的适用于变温条件的时间离散分步计算法,并计算了固化过程厚度方向的固化度分布。     

季戊四醇丙烯醛树脂固化体系的流变特性研究

测定了季戊四醇丙烯醛树脂固化体系在不同温度及催化剂含量下的粘度随时间变化数据,研究了催化剂用量和温度对固化过程中的粘度影响规律,提出了一种修正阿累尼乌斯模型,该模型可同时揭示固化反应过程中催化剂用量和温度对体系粘度变化的影响规律。研究表明,修正阿累尼乌斯模型与实验结果具有良好的一致性。阿累尼乌斯模型可为制定和改进热固性树脂体系固化工艺提供必要的参考和依据。     

EPON862环氧树脂体系化学流变特性研究

对用于RTM工艺的EPON862环氧树脂体系的化学流变特性进行研究,并根据双阿累尼乌斯方程,建立树脂体系的流变模型。粘度模型与实验结果具有良好的一致性。模型可揭示树脂体系在不同工艺条件下的粘度行为,定量预报RTM工艺树脂的低粘度平台工艺窗口,为合理制定RTM工艺参数、保证产品质量和实现工艺参数的全局优化提供了必要的科学依据。      

海因树脂体系化学流变特性研究

采用DSC热分析技术和粘度测量手段,研究了海因树脂体系的固化特性和化学流变特性,建立了双阿累尼乌斯粘度模型。粘度模型预测的体系粘度变化规律与实验结果具有良好的一致性,模型可有效模拟树脂体系在不同工艺条件下的粘度行为,为复合材料成型工艺模拟分析以及工艺参数的准确制定奠定了基础。     

BMI-QC130 双马树脂拉挤工艺

为了研究分析双马树脂的拉挤工艺特性和工艺参数,采用差示扫描量热法(DSC)研究了BMI-QC130双马树脂的固化反应动力学,建立了该BMI树脂的固化度预测模型,通过该预测模型得到的固化度预测值与试验值较为吻合,采用双Arrhenius方程建立了该BMI树脂的黏度预测模型,该黏度预测模型在温度低于120℃范围内具有很高的预测精度。根据所建立的固化度预测模型和黏度预测模型确定了BMI-QC130双马树脂的拉挤工艺参数为：胶槽恒温95℃,拉挤模具温度控制在200℃,出模后经过温度为280℃的烘道进行后固化。在此工艺条件下,成功地连续拉挤出碳纤维增强BMI-QC130复合材料样品。     

Rheological behavior of a bismaleimide resin system for RTM process

The curing properties and rheological behavior of a bismaleimide resin system were studied with differential scanning calorimetry (DSC) analysis and viscometer measurements, respectively. A dual-Arrhenius viscosity model and an engineering viscosity model were established to predict the resin rheological behavior of this resin system. The two viscosity models were compared. The results show that the two models are both suitable for predicting the viscosity in the mold filling stage of resin transfer molding (RTM). However, the engineering model provides a more accurate prediction of the viscosity near the gel point. The effectiveness of the engineering viscosity model is verified both in isothermal and nonisothermal conditions. The limitation of the engineering model is that it cannot be used to predict the viscosity after cross-linking of the curing system. The engineering viscosity models can be used to predict the processing windows of different processing parameters of the RTM process, which is critical for the simulation and the optimization of composite manufacturing processes. Translated from Acta Materiae Compositae Sinica, 2006, 23(1): 56–62 [译自: 复合材料学报]     

RTM用双马来酰亚胺树脂流变特性研究

树脂粘度对于树脂传递模塑成型工艺而言是必要的参数之一。本工作对一种RTM用双马来酰亚胺树脂的流变特性进行较为系统的研究，并根据双阿罗尼乌斯方程，建立了与实验数据较为相符的化学流变模型，同时对该树脂进行牯彦预测．为确审该树脂的RTM工艺窗口提供了可靠的理论依据。     

耐高温缩水甘油胺型环氧树脂的化学流变特性

采用流变仪测试耐高温缩水甘油胺型环氧树脂体系的黏度-温度和黏度-时间特性曲线,考察了树脂体系的化学流变特性,建立并对比树脂体系在等温条件下黏度特性曲线的Daul Arrhenius模型和工程黏度模型,提出了一种二阶指数黏度模型预测体系的黏度变化规律。结果表明:二阶指数黏度模型的预测精度和适用范围均优于Daul Arrhenius模型和工程黏度模型,预测黏度与实验值具有良好的一致性,根据建立的黏度随温度和时间变化的唯象关系式,可方便准确地预报树脂体系的工艺窗口,指出了其在工程应用中必须改善的工艺问题。