兆瓦级风力发电机叶片用环氧树脂

针对兆瓦级风机叶片用纤维/环氧复合材料的特殊要求,开展了适用于真空辅助灌注(VARTM)工艺的环氧基体树脂的国产化研究。采用国产环氧树脂与实验室自制的稀释剂制备环氧树脂与胺类固化剂配合使用,通过示差扫描量热分析,IR光谱,力学性能,耐热性、粘度及吸水性测试等研究了环氧树脂与固化剂配比对其工艺和固化物性能的影响,获得了初始粘度低、粘度对温度不敏感、操作时间长的环氧基体树脂,其树脂浇注体的拉伸性能、弯曲性能均优于国外环氧树脂固化体系,可满足兆瓦级风机叶片用高性能复合材料的使用需求。     

聚醚砜增韧环氧树脂的力学性能及固化体系相分离

环氧树脂是高性能纤维增强复合材料中应用最广泛的热固性基体树脂之一,但是环氧树脂固化后交联密度高、内应力大、质脆、耐疲劳性与耐冲击性差等不足在很大程度上限制了它在一些高技术领域的应用。利用聚醚砜(PES)对环氧树脂(E51)进行增韧改性,利用热熔法制备不同PES含量的PES/E51体系,加入E100固化剂制备成浇注体。利用热台偏光显微镜观察PES在E51中的溶解情况,采用拉伸、冲击等力学性能评价不同PES含量PES/E51/DETD浇注体的力学性能,利用热台偏光显微镜研究体系的相分离过程,采用扫描电子显微镜(SEM)观察固化后树脂体系的相分离情况。结果表明,PES与E51树脂具有良好的相容性,PES的加入可有效改善固化树脂的力学性能,相对于未固化环氧树脂,加入15wt%PES的浇注体拉伸强度和冲击强度分别提高了1.3倍和2倍,并且浇注体固化过程中出现相分离现象,15wt%PES的浇注体出现双连续相结构,使得力学性能表现出最优化。     

RIM用高性能环氧树脂体系研究

本文将CYD128和自制高性能环氧树脂A共混改性,通过加入液体胺类物质作为固化剂,得到了一种适用于RTM的树脂体系.实验结果表明,该树脂体系在30℃下的粘度为255cps.该体系为中温固化体系,且其树脂固化物的拉伸强度为67.7MPa,拉伸模量为3.1GPa,弯曲强度为101MPa,弯曲模量为2.87GPa,可满足RTM对环氧树脂体系的要求.     

90℃固化环氧预浸料的研制与性能

开发了一种可以在90℃固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系。树脂体系在不同温度下的粘度表明树脂体系具有良好的流动性能,通过差示扫描量热仪(DSC)确定树脂体系的固化工艺为70℃/2 h+90℃/6h。通过研究辊面温度和压力对纤维浸透性的影响及树脂的性能,确定了制备预浸料的工艺参数。T700碳纤维预浸料具有良好的工艺性能,其弯曲强度达1 408 MPa,剪切强度达73 MPa。     

呋喃/环氧/胺类固化剂共混体系的固化反应机理及性能研究

采用溶液法制备了呋喃/环氧树脂/胺类固化剂的共混物。采用粘度测试仪、DSC、FT-IR、力学测试仪、SEM对共混体系的加工性、固化反应机理及固化后样品的力学性能及机理进行了研究。研究结果揭示了共混体系的固化反应机理,发现在共混体系中呋喃树脂与部分环氧树脂可以在180℃附近反应,剩余部分环氧树脂需要在更高的温度下才能进一步完全反应。共混体系具有优异的力学性能,且随着共混体系中环氧树脂含量的增多在逐渐升高,其中弯曲强度最高达到113 MPa,弯曲模量最高达到4129 MPa,冲击强度最高达到19.1kJ/m~2。对冲击断口形貌进行观察,发现共混体系浇铸体具有相分离结构是性能优异的主要原因。     

碳纤维缠绕气瓶用环氧树脂体系的固化工艺研究

目前国内外对环氧树脂固化工艺研究较多,但针对LY564环氧树脂体系在高压气瓶特殊应用环境中的研究却较少。本文对该树脂体系进行了不同升温速率的DSC分析,用流变仪对该树脂体系的等温粘度和动态粘度进行了测试,并且用DMA对该树脂体系的玻璃化转变温度进行测定,实验结果表明了LY564环氧树脂体系应用于碳纤维缠绕气瓶的适用性,并确定了该树脂体系的理论固化工艺。     

RTM用高性能环氧树脂体系研究

本文将CYD128和自制高性能环氧树脂A共混改性,通过加入液体胺类物质作为固化剂,得到了一种适用于RTM的树脂体系。实验结果表明,该树脂体系在30℃下的粘度为255cps。该体系为中温固化体系,且其树脂固化物的拉伸强度为67．7MPa,拉伸模量为3．1GPa,弯曲强度为101MPa,弯曲模量为2．87GPa,可满足RTM对环氧树脂体系的要求。     

动态固化聚丙烯／环氧树脂共混物的制备工艺研究

将动态硫化技术应用于热塑性树脂／热固性树脂体系，制备了动态固化聚丙烯／环氧树脂共混物，研究了动态固化PP／环氧树脂共混物制备工艺条件即增容剂、固化剂、环氧树脂的环氧当量及其含量等因素对共混物力学性能的影响。实验结果表明，选择马来酸酐接枝的均聚聚丙烯(PP-g-MAH)作为增容剂，所制得的动态固化PP／环氧树脂共混物的力学性能较好。2-乙基-4-甲基咪唑(EMI-2，4)的适宜用量为1．2％(每100份环氧树脂使用4份)。环氧当量对共混物的性能影响不大。当环氧树脂的含量为5％～10％时，动态固化PP／环氧树脂共混物的综合性能明显好于PP，特别是具有较高的强度和模量。     

环氧树脂团状模塑料制备及其性能研究

通过将纤维、填料加入到双酚A和双酚F共混体系中,制备出一种环氧树脂团状模塑料,并对其固化工艺及力学性能进行了研究,讨论了不同树脂混合配比及填料种类对团状模塑料拉伸性能的影响。研究结果表明,当双酚A/双酚F质量混合比为1∶1,填料为二氧化硅时,团状模塑料性能最优。     

热熔预浸料用中温固化环氧树脂体系的制备

通过加入促进助剂丙烯酰胺制备一种新型热熔预浸料用环氧树脂体系.通过树脂体系的凝胶时间-温度曲线、粘度-温度曲线、DSC法确定了树脂的固化工艺,研究了复合材料的力学性能.结果表明,加入适量丙烯酰胺,可使体系粘度降低,使之与纤维有较好浸润性,其复合材料弯曲、剪切性能均优于未加入丙烯酰胺体系,对复合材料断面进行扫描电镜分析,纤维和树脂粘接良好.     

风力发电机叶片用环氧树脂复配体系的研究

采用CYD-128(E1)、双酚F环氧树脂(E2)、己二醇二缩水甘油醚(E3)为主要原材料配制可用于真空灌注的环氧树脂体系,通过粘度和拉伸、弯曲性能测试及示差扫描量热分析研究了树脂体系的流变特性,固化物力学性能和耐热性。结果表明,E1,E2,E3的质量比为65∶15∶20,固化剂为CYDHD-501,固化条件为70℃/6 h时,体系初始粘度较低,工艺性好,固化后力学性能、热性能优异,能够满足1.5 MW风电叶片用环氧树脂指标要求。     

碳纤维预浸料用中温固化环氧树脂体系

针对碳纤维预浸料常用环氧树脂体系的一些基本特点,以常温下为固体状态的环氧树脂混合物为基体,采用双氰胺为中温固化剂的固化体系,研究了双氰胺固化剂用量对环氧树脂体系黏度、力学性能、热学性能、溶胀性能的影响,对碳纤维预浸料用环氧树脂体系的研发及应用具有一定参考意义。     

Epoxy resin–polyethersulphone blends

A series of amine-cured epoxy resin systems and the blends of these containing up to 50% polyethersulphone (PES) were evaluated in terms of curing behavior, microstructure, and mechanical and dynamic mechanical thermal properties. The epoxy networks were based on a 2 : 1 mixture of triglycidyl-p-aminophenol and the polyglycidylether of a phenolformaldehyde novolac, and a curing agent of 3,3'-diaminodiphenylsulphone (DDS). The curing mechanism and the rate of curing were affected by the DDS and PES contents. Reaction between the epoxy resin and hydroxyl groups attached to PES was indicated in epoxy-rich formulations. Phase separation, evident in all the blends, was affected by the curing rate. Various blend morphologies were observed depending on the epoxy network/thermoplastic composition. Blending improved ductility and toughness-related properties, particularly at 20–40% PES contents, which corresponded to spinodal/co-continuous morphologies. Changes in glass transition behavior were attributed to possible variations in intermolecular free volume. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

Chemorheological studies on a dicyanate resin modified with polyethersulfone

The chemorheology of a dicyanate resin modified with a polyethersulfone (PES) was investigated. The rheological and dielectrical property changes during curing of the dicyanate resin system catalyzed by an organic metal salt were monitored by a rheometer and dielectric analyzer, respectively, and used to investigate the curing behavior and chemorheology of the resin system. The curing rate of the dicyanate resin system decreased as the PES content was increased. A function that can describe the viscosity change of the dicyanate resin system during curing was determined by a nonlinear regression method using the rheometer data. The gelation time of the dicyanate resin system decreased with increasing isothermal curing temperature and with decreasing PES content. The curing behavior of the dicyanate resin system monitored by the dielectric analyzer coincided fairly well with that measured by the rheometer Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

VARTM用EP体系流变特性及固化工艺的研究

研究了真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺用环氧树脂(EP)体系的流变特性,结合差示扫描量热(DSC)仪和旋转式粘度计对A1、A2、A3三种EP体系的测试结果,确定A2树脂体系适合于VARTM工艺,并根据双阿累尼乌斯方程,建立了A2树脂体系的流变模型。该模型可以预测树脂在不同温度下的粘度特性,为合理制定工艺参数提供了重要依据。用DSC仪对A2树脂体系的固化反应过程进行分析,利用外推法确定了固化工艺参数。     

制备条件对聚酰胺蜡触流变剂性能的影响

研究了聚酰胺蜡粉末的粒径和活化试剂的种类对聚酰胺蜡触流变剂改善涂料流变性能的影响。在环氧树脂体系中,与未研磨的聚酰胺蜡相比较,研磨后的聚酰胺蜡使体系具有更好的流变性能。考察了活化剂正丁醇、异丙醇、乙醇和甲醇的加入对聚酰胺蜡流变性能的影响,发现将乙醇与异丙醇按质量比5∶7复配后活化的聚酰胺蜡浆,能使环氧树脂体系具有更高低剪切黏度和更低高剪切黏度的触流变性能。     

两种典型环氧树脂基覆铜板加工工艺的对比研究

采用差示扫描量热仪和旋转流变仪对比研究了双氰胺(DICY)/环氧树脂和酚醛树脂(PN)/环氧树脂两种典型的环氧树脂基覆铜板用环氧树脂体系的固化行为和流变特性,求出了固化动力学参数,同时考察了填料对PN/环氧树脂固化体系流变特性的影响,优化了层压工艺参数.     

环氧树脂聚酰胺网络体系性能研究

用红外光谱法表征了4种聚酰胺固化剂与环氧树脂按等当量配比,在一定条件下的固化反应过程。DSC法测定了其固化反应活性。桐马聚酰胺/环氧树脂固化体系较聚酰胺650/环氧树脂固化体系的固化活性大大提高,同时测定了该固化产物的热失重(TG)及玻璃化温度(Tg),对该固化物的热稳定性进行了评价,还测定了不同固化时间的剪切强度以研究其动态力学性能,从浇铸体的冲击强度方面比较其韧性。综合比较分析了聚酰胺固化剂与环氧树脂固化体系的力学性能、耐热性、电绝缘性等。结果表明:桐马聚酰胺Ⅲ型固化剂具有黏度低、粘接强度大、耐热性好、力学性能优等优点。     

SCRIMP用原位分相增韧中温环氧树脂体系制备及复合材料性能

针对复合材料真空辅助树脂浸渍模塑技术(SCRIMP)对树脂体系要求进行配方设计及性能测试。采用动态差示扫描量热(DSC)法,运用Kissinger动力学方程研究了基础树脂的固化反应动力学。通过添加QS-VA-3型原位分相型增韧剂,改善了基础树脂脆性,依据力学性能测试结果确定最佳添加量。对增韧环氧树脂体系进行等温/非等温黏度特性研究,确定了SCRIM P灌注成型过程的适用期,并使用该技术成型了增韧环氧树脂体系/单向玻璃纤维布复合材料试样,发现与玻璃纤维复合后具有强度高、界面性能好及低电压绝缘性能良好特点,但牺牲了高电压环境下绝缘性能。     

脂肪族环氧化合物的合成及其共混树脂的研究

以聚丙二醇和环氧氯丙烷为原料合成出了低黏度的脂肪族环氧树脂。使用上述环氧树脂与双酚A型环氧树脂按不同的比例混合后,再加入大分子胺类固化剂,由此构筑出环氧树脂固化体系并对其黏度、凝胶时间和固化物的力学性能进行了表征。结果显示,该环氧树脂固化体系在常温下具有很低的黏度与较长的凝胶时间,其固化物的拉伸与弯曲性能较好,且冲击韧性有了明显的改善。