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溶劑對(duì)石英/酚醛復(fù)合材料RTM成型浸潤(rùn)過(guò)程及性能影響

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-08-13  來(lái)源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):48

       對(duì)比研究乙醇、丙酮和四氫呋喃(THF)溶劑對(duì)R‘IM成型石英盼醛復(fù)合材料溶液浸潤(rùn)過(guò)程和性能的影響。采用高效液相色譜(H PLC)和X射線電子能譜(XPS)研究酚醛樹(shù)脂組成及其在石英纖維表面的動(dòng)態(tài)吸附行為。結(jié)果表明,溶劑與酚醛樹(shù)脂分子之間在石英纖維表面形成競(jìng)爭(zhēng)性吸附,石英纖維表面硅烷偶聯(lián)劑和不同酚醛樹(shù)脂溶液組分間發(fā)生界面化學(xué)反應(yīng),從而影響樹(shù)脂在RTM模具內(nèi)部不同位置的分布和復(fù)合材料的力學(xué)性能。隨著溶劑形成氫鍵能力的增強(qiáng),其影響程度依次為四氫呋喃、丙酮、乙醇。

    RTM工藝以其成本低、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。成為聚合物基復(fù)合材料低成本化技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。目前開(kāi)發(fā)的適于RTM工藝的樹(shù)脂主要有環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺f(BMI)樹(shù)脂、聚苯乙烯封端樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂等。其中,酚醛樹(shù)脂具有較高耐熱性,被廣泛用作空間飛行器、導(dǎo)彈、火箭和超音速飛機(jī)的瞬時(shí)耐高溫和耐燒蝕材料,但較高的熔體粘度限制了液體模塑成型技術(shù)的應(yīng)用。隨著航空航天事業(yè)的迅速發(fā)展,要求材料具有比以往更高的耐熱性及更好的耐燒蝕性。己開(kāi)發(fā)的一些新型樹(shù)脂。如聚苯撐、聚酰亞胺、聚苯并咪唑、聚苯并噻唑等均具有比普通酚醛樹(shù)脂高得多的耐熱性和成炭率,但由于成本較高。工藝性較差。難以在航空航天等領(lǐng)域大量應(yīng)用。而酚醛樹(shù)脂具有價(jià)格低廉、工藝性較好,至今仍被用作樹(shù)脂基燒蝕材料的主要基體樹(shù)脂。

      采用溶液浸潤(rùn)方法,調(diào)節(jié)樹(shù)脂膠液的粘度,可使酚醛樹(shù)脂能夠在纖維束內(nèi)和纖維束間充分浸潤(rùn)。目前,除酚醛樹(shù)脂外,R‘TM溶液浸潤(rùn)方法己應(yīng)用于熔體粘度更高的聚酰亞胺樹(shù)脂。在浸潤(rùn)過(guò)程中。樹(shù)脂組分吸附在增強(qiáng)體表面。從而在基體樹(shù)脂和增強(qiáng)體之間形成界面。因此樹(shù)脂體系的吸附行為直接決定最終復(fù)合材料的性能。一些文獻(xiàn)表明。溶質(zhì)在固體表面的吸附是溶質(zhì)、溶劑和固體表面三者之間共同作用的結(jié)果。迄今為止,雖然樹(shù)脂基復(fù)合材料溶液浸潤(rùn)方法己被廣泛應(yīng)用。但溶劑種類對(duì)于樹(shù)脂基體組分在增強(qiáng)體表面動(dòng)態(tài)吸附行為的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。本文通過(guò)選取3種有代表性的有機(jī)溶劑,分析RTM工藝中酚醛樹(shù)脂在石英纖維表面的吸附行為,研究了不同溶劑對(duì)樹(shù)脂動(dòng)態(tài)吸附的影響規(guī)律,以期在實(shí)際RTM生產(chǎn)過(guò)程中為有機(jī)溶劑的選取提供借鑒。

資料下載:   溶劑對(duì)石英_酚醛復(fù)合材料RTM成型浸潤(rùn)過(guò)程及性能影響.pdf
 
關(guān)鍵詞: 酚醛復(fù)合材料 RTM
 
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