复合材料缠绕成型用电子束固化环氧树脂体系研究(一)
(一)引言
树脂基复合材料的电子束固化成型技术,是在复合材料低成本化和无公害化的背景下,发展起来的一种新的复合材料成型工艺,与热固化成型技术相比较,它具有许多独特的优点:可以实现室温或者低温固化,利于制件的尺寸控制,并减小了固化复合材料的残余应力;固化速度快、成型周期短,适于制造大型复合材料制件,可选择区域固化;减小了对环境和人体的危害;固化工艺便于实现连续化操作,将该固化工艺与传统的缠绕成型工艺相结合可进一步降低复合材料制造成本。
电子束辐射固化树脂对热不敏感,因此其应用于缠绕成型工艺时,树脂粘度可以通过温度在很大范围内调节,以满足缠绕工艺对树脂粘度的要求。即使是在室温下粘度很大甚至呈固体状的树脂,也可以通过升高温度降低其粘度,而不影响树脂的工艺适用期,从而避免使用溶剂降低粘度,这有利于提高复合材料盼性能,也有利于降低成本和保护环境。同时采用电子束固化缠绕复合材料,没有高温高压的工艺要求,因此其缠绕芯模可以使用泡沫塑料、石蜡、木材等低成本模具材料。早得到应用的辐射固化复合材料制件,就是法国人利用电子束固化缠绕的固体火箭发动机壳体,后来美国有关部门也研究了电子束固化缠绕复合材料(阳离子环氧树脂),在战术导弹火箭发动机壳体上的应用,并得出了相似的结论。然而国内目前仅仅对电子束固化层压复合材料,工艺进行了较系统的研究,对液体成型RTM、缠绕成型电子束固化成型工艺,仅仅进行了探索性的研究。因此本,论文系统地研究了有关缠绕成型,电子束固化环氧树脂体系的理化性能,得到一种良好的适于缠绕成型电子束固化树脂。
(二)实验
1、主要原料
E-54:工业品,无锡树脂厂;T700SC-12K碳纤维:日本Toray;改性剂A:改性酚醛型双酚A环氧树脂,自制;引发剂B:一种阳离子化合物,自制。
2、实验方法
(1)树脂配制
树脂配制:将E-54和改性剂A按比例称量好,放入烘箱中加热,控制烘箱温度(65±5)℃,待两组分混合均匀取出,加人引发剂B,搅拌使B完全溶在混和好的树脂中,避光保存,待用。
树脂基复合材料的电子束固化成型技术,是在复合材料低成本化和无公害化的背景下,发展起来的一种新的复合材料成型工艺,与热固化成型技术相比较,它具有许多独特的优点:可以实现室温或者低温固化,利于制件的尺寸控制,并减小了固化复合材料的残余应力;固化速度快、成型周期短,适于制造大型复合材料制件,可选择区域固化;减小了对环境和人体的危害;固化工艺便于实现连续化操作,将该固化工艺与传统的缠绕成型工艺相结合可进一步降低复合材料制造成本。
电子束辐射固化树脂对热不敏感,因此其应用于缠绕成型工艺时,树脂粘度可以通过温度在很大范围内调节,以满足缠绕工艺对树脂粘度的要求。即使是在室温下粘度很大甚至呈固体状的树脂,也可以通过升高温度降低其粘度,而不影响树脂的工艺适用期,从而避免使用溶剂降低粘度,这有利于提高复合材料盼性能,也有利于降低成本和保护环境。同时采用电子束固化缠绕复合材料,没有高温高压的工艺要求,因此其缠绕芯模可以使用泡沫塑料、石蜡、木材等低成本模具材料。早得到应用的辐射固化复合材料制件,就是法国人利用电子束固化缠绕的固体火箭发动机壳体,后来美国有关部门也研究了电子束固化缠绕复合材料(阳离子环氧树脂),在战术导弹火箭发动机壳体上的应用,并得出了相似的结论。然而国内目前仅仅对电子束固化层压复合材料,工艺进行了较系统的研究,对液体成型RTM、缠绕成型电子束固化成型工艺,仅仅进行了探索性的研究。因此本,论文系统地研究了有关缠绕成型,电子束固化环氧树脂体系的理化性能,得到一种良好的适于缠绕成型电子束固化树脂。
(二)实验
1、主要原料
E-54:工业品,无锡树脂厂;T700SC-12K碳纤维:日本Toray;改性剂A:改性酚醛型双酚A环氧树脂,自制;引发剂B:一种阳离子化合物,自制。
2、实验方法
(1)树脂配制
树脂配制:将E-54和改性剂A按比例称量好,放入烘箱中加热,控制烘箱温度(65±5)℃,待两组分混合均匀取出,加人引发剂B,搅拌使B完全溶在混和好的树脂中,避光保存,待用。








































