预浸料技术的新进展

本文根据复合材料低成本制造技术，介绍了预浸料技术的新进展，包括可常温储存的预浸料；低温固化温使用的预浸料；大丝束碳纤维预浸料和快速固化预浸料。     

预浸料技术的新进展

本文根据复合材料低成本制造技术，介绍了预浸料技术的新进展，包括可常温储存的预浸料；低温固化高温使用的预浸料；大丝束碳纤维预浸料和快速固化预浸料。     

复合材料用预浸料

３预浸料的质量控制预浸料的一些性能将直接带入复合材料 ,复合材料的性能取决于预浸料的性能。对于热固性树脂预浸料而言 ,在制造过程中 ,运输、储存期间均会发生化学变化。热塑性树脂预浸料在上述情况下虽不发生化学变化 ,但聚合物分子量、分子量分布、纯度、结晶形态等对预浸料和复合材料性能及成型工艺均有很大影响 ,如树脂体系组成的微小变化、工艺过程控制不当或偶然失误 ,都会对复合材料带来无法挽回的损害 ,因此 ,对预浸料必须进行严格的质量控制。国外已形成一整套严密地质量控制程序和方法 ,建立了保证预浸料制备过程各阶段性能的…     

复合材料用预浸料

(续２)２．２热塑性树脂基体预浸料的制备工程用高性能热塑性树脂如ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＰＳ等一般熔点较高 ,超过３００℃。熔融粘度大 ,而且粘度随温度的变化很小 ,这就给热塑性树脂基复合材料的成型工艺带来很大困难 ,制造热固性树脂预浸料的常规方法通常不能用于制造热塑性树脂预浸料。于是 ,热塑性树脂基体预浸料的制备就成为热塑性树脂基复合材料研究极为重要的课题。近２０年来 ,国内、外开展了大量研究工作 ,采取了多种工艺方法 ,获得了不少成果 ,常用的工艺方法如下 :２．１．１溶液浸渍法高性能热塑性树脂特别是ＰＥＥＫ、ＰＰＳ…     

复合材料用预浸料

（续３）２．２．６粉末预浸法 粉末预浸法是制备热塑性树脂预浸料比较成功的方法,随着所用设备不同和工艺条件的差异,有多种方法。 ＢＡＳＦ结构材料公司开发了一种粉末浸渍工艺,具体过程未做任何透露。据称用其工艺制得的粉末预浸料,具有良好粘性和铺覆性,而且预浸料中不含溶剂,这就很容易制备外形复杂的构件,生产速度快,预浸料质量和最终产品的性能均得到提高,具有广泛使用前景。这种方法可以制备单向预浸带、织物预浸料、也可以预浸粗纱。 荷兰专利８６１０５１２５介绍了一种流态化床工艺,是将纤维束分散开来通过一个流态化…     

复合材料用预浸料

（续7）技术讲座5 国内外典型预浸料和性能美国 1999 年预浸料指南介绍了国外近 30 个预浸料公司不同类型预浸料和其性能,包括美国 22 家公司,还有德国、英国、法国、加拿大、意大利等国家的厂家。预浸料用的树脂有热固性和热塑性两类,增强纤维有碳纤维,含标准模量碳纤维（模量 207－276GPa）AS－4、T300、G30－500;中模量碳纤维（模量 276－344GPa）IM6、IM7;高模量碳纤维 M55J、XN70A;也有芳纶 Kevlar、Twaron;S－2 玻璃纤维;超高相对分子质量聚乙烯纤维 Spectra;石英纤维;硼/碳混杂纤维等。见表 5-1 和表 5-2。多种…     

国外FRP预浸料发展概况

预浸料是用树脂预先浸渍,可以储存的纤维增强塑料（FRP）半成品,随时可以用来制造复合材料制品。预浸料有热固性和热塑性预浸料之分。因它们容易使用、性能稳定、空隙率低、模塑过程清洁等诸多优点,预浸料在复合材料工业中日趋普遍,前景甚好。     

热熔预浸料预浸工艺研究

采用幅宽300mm热熔预浸机,对碳纤维/环氧树脂热熔预浸料制作过程中预浸温度、平压辊间隙、预浸速度等影响预浸料质量的主要工艺参数进行研究。对含浸过程中出现的问题进行了分析,得到适合该设备型号制作碳纤维/环氧树脂热熔预浸料的工艺参数优化值:预浸温度控制为100~105℃,预浸速度控制为4~5m/min,间隙为380~400μm之间,冷却板温度控制在16℃左右,收卷张力控制为300N/m。     

环氧预浸料质量控制研究进展

预浸料是先进复合材料制品生产过程中的中间材料，它也是复合材料结构的基本单元；复合材料的力学性能、化学性能以及成型工艺性在很大程度上取决于预浸料的物化特性。本文综述了国内外复合村料预浸料质量控制研究的新进展，重点介绍了红外光谱、凝胶渗透色谱、高效液相色谱、差示扫描量热法等现代仪器分析技术在碳纤维、玻璃纤维／环氧树脂预浸料质量控制研究中的应用。     

复合材料用预浸料

(续 5)4　预浸料的类型和性能4 1　预浸料的类型随着复合材料研究和开发的不断进步 ,使用领域日渐扩大 ,复合材料构件不同制造工艺、不同工作条件对预浸料也提出了不同要求。为了适应来自多方面的需要 ,新的预浸料不断出现 ,预浸料的类型不断增加。按物理状态分类 ,预浸料分成单向预浸料、单向织物预浸料、织物预浸料 ;按树脂基体不同 ,预浸料分成热固性树脂预浸料和热塑性树脂预浸料 ;按增强材料不同 ,分成碳纤维 (织物 )预浸料、玻璃纤维 (织物 )预浸料、芳纶 (织物 )预浸料 ;根据纤维长度不同 ,分成短纤维 (4 76ｍｍ以下 )预浸料、长纤…     

阻燃抗静电预浸料及其性能

以反应型阻燃热固性低压酚醛树脂为基体,玻璃纤维乱丝为增强材料,乙炔炭黑为导电功能填料,进行了复合材料预浸料的阻燃及抗静电性能研究.结果表明,模压试样具有优异的阻燃抗静电性能、良好的力学性能和耐热性能.     

酚醛树脂/玻璃纤维预浸料储存过程中的性能表征

利用红外光谱法和化学分析法测定了酚醛树脂／玻璃纤维预浸在25℃，相对湿度约50％的储存条件下的化学变化，研究了预浸料中树脂羟甲基指数，不可溶分含量以及挥发分与储存时间的关系，实验结果表明，红外光谱法可快速测定预浸料中树脂的羟甲基指数，并根据体系中树脂基 体的羟甲基消耗量定量地测定树脂固化反应的相对程度，从而实现对预浸料实施有效的质量控制。     

预浸料用中温固化环氧树脂体系的研究

对一种中温固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系进行了研究。主要介绍了该树脂体系的工艺性能、贮存性能,并通过DSC和IR探讨了双氰胺固化环氧的固化机理。结果表明,当双氰胺和取代脲比例为6∶3时,预浸料用环氧树脂能实现中温固化,且在室温时有较长贮存期。     

中温热熔预浸料用环氧树脂及其固化体系的研究进展

本文综述了中温热熔预浸料用环氧树脂体系,包括国内外基体树脂及固化体系的发展现状;分析了粘度对基体树脂的影响规律、固化剂和促进剂的匹配、催化剂的选择等;重点介绍了脲类衍生物和咪唑两类固化促进体系的进展;表明环氧树脂热熔预浸料研制的技术关键是选择合理的树脂体系组合,有较长潜伏期的固化剂和促进剂的匹配及合适的催化剂。     

碳纤维/环氧预浸料的热固化工艺研究

以先进拉挤(Advanced Pultrution)[1]ADP成型技术为研究背景,借助差示扫描量热法(DSC)对USN12500碳纤维/环氧预浸料固化所涉及的温度和时间进行了研究与分析。以弯曲强度作为考察指标设计正交试验,优选了模拟的拉挤成型固化工艺参数。试验结果表明,①后固化温度下的保温时间对制品的力学性能影响最大,预处理温度下的保温时间影响最小;②预处理温度80℃下处理25min、热压温度130℃下保温保压25min以及后固化温度150℃下保温1.5h为本组试验的优方案。     

宽幅预浸料用胶膜制备技术研究

本文分析了采用热熔胶膜法制备600mm宽幅胶膜时关键工艺和参数问题。阐述了涂胶工艺技术及其胶膜厚度和均匀性控制方法,在涂胶速度为3m/min时,胶膜含胶量误差达到±3%。由于工艺上不允许安装传感器,采用间接的方法控制胶膜张力并实现牵引稳速控制。收卷成型主要实现纠偏控制和恒张力收卷。最后给出制备的胶膜样品。     

窄带预浸料制备工艺研究

简要介绍了8～34mm的窄带预浸料的制造工艺,并着重就影响窄带预浸料质量的几个主要参数,例如胶液温度,纤维运行速度,纤维张力进行了研究,并讨论了不同牌号、不同批次窄带预浸料的工艺稳定性。     

合成树脂浸渍含量对炭素机械密封材料性能的影响

主要研究酚醛树脂的浸渍含量对炭素机械密封材料的机械,物理性能的影响,同时对炭石墨材料浸渍酚醛树脂的浸渍机理及酚醛树脂固化机理作了初步的探讨。     

预浸料拉挤成型装备技术研究

以预浸料拉挤成型为需求背景,研究了先进拉挤装备技术。较详细地介绍了:①预浸料拉挤工艺流程,设备的设计思路;②设备的组成部分:预成型装置、热压成型装置、牵引夹持装置,及其工作原理和主要特点。重点介绍了热压成型装置,该装置采用了倍力气缸加杠杆的压力机构,既达到了所需压力,又节约了成本;③控制系统采用PLC作为控制核心实现了成型过程的可靠控制。试制的系统运行平稳且成本低,既可作为预浸带拉挤试验装置的原理样机,又可为制造工艺研究提供手段。     

基于变活化能模型的T800/环氧树脂预浸料固化反应动力学研究

为了深入了解某新型高温固化T800/环氧树脂预浸料的固化行为,借助差示扫描量热仪(DSC),采用非等温DSC法研究了T800/环氧树脂预浸料的固化反应过程。基于唯象模型,系统研究了该预浸料的固化反应特征温度及固化动力学参数,确定该预浸料中环氧树脂的固化反应动力学模型为自催化模型。采用等转化率法,分析了预浸料中环氧树脂的反应活化能随固化度的变化情况,结果表明在整个固化反应过程中,树脂固化反应活化能变化较大,传统模型法基于全固化过程活化能不变的假设无法准确描述该固化反应。采用变活化能自催化模型,利用粒子群全局优化算法,得到了T800/环氧树脂预浸料的固化动力学方程,结果表明该模型能较好地描述实验现象,可为进一步研究该预浸料的热力学性能及其成型过程中的质量控制提供理论基础。