发射箱湿法缠绕用树脂体系黏度及固化动力学研究

目的研究液晶环氧树脂改性E-51树脂体系的黏度和固化动力学,为发射箱湿法缠绕成形提供理论依据。方法采用旋转黏度计测试树脂体系在25,30和35℃下的静态黏度,用非等温DTA法研究树脂体系固化动力学,并用T-β外推法推导固化工艺参数。结果在25,30和35℃下,8 h后树脂体系的黏度分别为1219,1568和1789 m Pa·s;固化工艺参数为Ti=71℃,Tp=131℃,Tf=181℃,并获得了固化动力学方程。结论树脂体系黏度小于2 Pa·s,满足发射箱湿法缠绕工艺要求,固化工艺制度为70,100,130和180℃下分别恒温固化2 h。     

快速固化道砟喷涂树脂的研制

使用聚醚多元醇、自制交联剂、液化MDI等组份制备出一种配比为1∶1的快速固化道床用双组份聚氨酯喷涂树脂。研究结果表明使用聚醚1000作为主材,并加入适量的增塑剂DBP可以得到粘度适当的预聚体,当交联剂用量达到10质量份时,树脂固化后的物理性能比较理想,黏接强度达到0.39MPa,伸长率达到117%,剪切强度达到1.15MPa;使用辛酸亚锡与异辛酸铅一起作为催化剂使用,则可以得到良好的固化速度;该树脂已经在既有线上进行了喷涂试验,试验效果良好。     

海因环氧改性氰酸酯树脂体系的固化行为研究

目的 采用非等温差示扫描量热法（DSC）和傅里叶红外光谱（FT–IR）研究海因环氧/双酚A型氰酸酯（BAE）和海因环氧/四甲基双酚F型氰酸酯（TBF）的固化反应行为。方法 通过Kissinger、Ozawa和Crane法对2种树脂体系的固化动力学参数进行了计算,并采用热重分析（TGA）和热机械分析（DMA）评价树脂改性前后的热稳定性和热力学性能。结果 海因环氧改性氰酸酯树脂体系均呈现双重固化放热峰,TBF体系具有相对更高的表观活化能,而BAE体系具有更好的耐热性能,其玻璃化转变温度（tg）和在氮气下质量损失率为5%时的温度分别为271.6℃和403.4℃。结论 海因环氧树脂可以促进氰酸酯的聚合反应,制备的改性树脂体系可用于耐高温树脂基体和电子封装等材料。     

快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能

采用双酚A型环氧树脂（DGEBA）、改性咪唑（MIM）及改性脂肪胺（MAA）研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺（VARIM）制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明：采用优选的树脂配方,120 ℃下树脂在5 min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比（固化时间大于2 h）,快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。     

环氧树脂/聚酰胺体系固化工艺分析

利用差热分析仪对环氧树脂E51/聚酰胺650体系的固化反应过程进行测试。分析了固化剂添加量、改性剂种类及粉煤灰微珠对体系固化反应的影响。结果表明,固化促进剂和粉煤灰微珠会降低反应起始温度,促进反应进行;固化剂添加量和稀释剂等对固化温度影响较小。根据实验结果确定预固化温度为80℃,制备固化试样并进行DTA测试,由测试结果确定后固化温度为120℃。结合预固化温度和后固化温度制备不同的固化试样测试其红外谱线,并利用内标法计算环氧基面积表征固化度,最终确定最优固化制度为预固化温度80℃(120 min),后固化温度120℃(30 min)。     

电子束作用下树脂体系的固化行为

根据电子束固化复合材料树脂体系的原理,从引入辐敏性的基团入手,合成了含硅丙烯酸酯的活性稀释剂、芳香族酰亚胺活性单体、含丙烯酸的PMR型聚酰胺酸和单官能、双官能的马来酰亚胺单体。在此基础上,对合成所得到的产物和几种环氧树脂进行了辐射交联实验,并考察与分析了不同树脂的辐射固化反应行为。与此同时对合成所得产物进行了表征,对固化物性能进行初步测试。所得研究结果,对电子束固化树脂体系的进一步研究具有重要的参考价值。      

紫外光固化EA树脂的合成研究

以环氧树脂和丙烯酸为原料，研究了投料比、反应温度、催化剂、操作方法等因素对合成EA（环氧丙烯酸）树脂性能的影响。正交试验确定的最佳反应条件为：酸当量／环氧当量＝1．04：1．00催化剂为四甲基氯化铵，质量分数1．1％，反应温度90－100℃。     

两种胺类固化体系复合材料弯曲疲劳性能对比

本文通过测试两种胺类固化体系制得的浇注体和复合材料试样的弯曲性能,初步对比多胺与改性胺固化体系的性能优劣,进而在设定固定加载频率后采用三点弯曲疲劳加载的方式测得试样模量下降趋势,对比了多胺与改性胺固化体系复合材料弯曲疲劳性能。     

聚合物基复合材料模压成型过程固化度与非稳态温度场的数值模拟

聚合物基复合材料模压成型过程固化度与温度的动态变化为强耦合关系。本文作者根据固化动力学和传热学理论,建立了非稳态温度场与固化动力学数学模型。通过DSC实验分析确定模型中固化动力学参数。利用有限单元与有限差分相结合的方法,建立了温度场和固化度数值模型。应用Euler逐步迭代法实现解耦。对聚合物基复合材料模压成型过程固化度与非稳态温度场动态变化进行计算机数值模拟,与试验测定结果吻合。为优化模压成型工艺提供理论依据。     

60℃固化缠绕用环氧树脂体系

采用DSC和凝胶时间方法优选促进剂种类,研制出一种于60℃固化的TDE-85/芳香胺树脂体系,制作单向复合材料和φ150mm标准压力容器并进行了性能测试.结果表明:该树脂体系具有适宜的粘度和足够的使用期,同时浇铸体力学性能优异,能在60℃左右完全固化,适合干湿法缠绕成型.容器实验也表明其能满足干湿法缠绕工艺,具有高温固化树脂体系相同的容器性能,尤其是强度转化率很高,高强2#玻璃纤维和F-12纤维分别达到99.1%和79.5%.     

水性环氧树脂的研究及其固化

系统介绍了水性环氧树脂的研究方法 ,并比较了各种方法之间的优劣 ,简要介绍了水性环氧树脂的固化     

环氧树脂潜伏性固化剂研究进展

介绍了改性脂肪族胺类、芳香族二胺类、双氰胺类、咪唑类、有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸 胺络合物类及微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的研究现状     

室温潜伏性中温固化环氧树脂体系的制备与性能

将自制咪唑衍生物EGE-2MI作为双氰胺-环氧树脂体系的促进剂,研究了其固化过程及室温储存性能。采用DSC法研究了该环氧树脂体系的固化反应动力学,确定了其最佳固化工艺参数;通过DSC测试室温存放不同时间后该环氧树脂体系的热焓值变化来确定其室温存储期;并测试了其中温固化产物的力学性能。结果表明:EGE-2MI质量比为0.6%~1.8%(环氧树脂为100%)的双氰胺-环氧树脂体系可以满足115~125℃固化,在室温下可以存放35天以上,EGE-2MI质量分数为1.8%时,该环氧树脂体系的活化能为87.23kJ/mol;固化后产物的铝-铝搭接剪切强度达到21.3 MPa,浇注体的室温拉伸强度在40 MPa以上。     

风轮叶片树脂与成型工艺研究进展

简要介绍了当前风轮叶片复合材料成型工艺方法,对常用树脂体系进行分类和比较.并对树脂传递模塑成型工艺树脂的流动充模工艺以及固化工艺等最新进展进行了综述.     

Numerical study of resin transfer molding (RTM) curing process

It is a very important phase in resin transfer molding (RTM) process that resin is cured. The result of the curing process determines the quality of a part, including mechanical properties, lifecycle of the part under high temperature and chemical properties. Therefore, it is very meaningful to discuss the curing process. In our work, the code is prepared based on unstructured mesh using divergence theorem. A case is used to verify properness of the code and the results are in good agreement with the published experiment data. In the paper, some factors of materials and numerical calculation, e.g., time step, reaction heat, the whole heat conductivity of fiber and resin and fiber initial temperature, which affect result of simulation, are emphatically investigated and carefully revealed. The conclusion shows that time step, the reaction heat and heat conductivity have an important effect on the curing process, while fiber initial temperature has very little impact. These are helpful to understand and adopt the curing process in order to produce good products.     

基于FEPG有限元分析系统的树脂充模过程模拟

为优化复杂预成型体结构的液体成型工艺,基于有限元法/生死节点法模拟了复合材料液体模塑成型过程树脂流动,并针对典型矩形平板、圆板结构、I型加筋壁板充模过程进行了仿真与验证。结果表明:典型矩形平板和圆板结构的充模过程模拟结果与理论解一致性较好,验证了生死节点法跟踪树脂流动前锋的有效性。含有方腔的变厚度圆柱体和正方体三维实体结构的充模过程模拟验证了有限元方法对三维结构的适用性。基于有限元法/生死节点法的液体充模过程模拟方法对于复杂求解区域具有更好适应性,可用于复杂实体结构的液体模塑成型工艺过程树脂流动规律预测、指导模具设计及工艺优化。      

基于微波固化工艺的碳纤维T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学

针对微波固化工艺下的碳纤维（T800）/环氧树脂复合材料的固化反应行为,运用非等温差示扫描量热（DSC）法,研究了T800/环氧树脂复合材料的固化反应放热过程。基于Kamal动力学模型,采用粒子群全局优化算法,拟合得到了纯微波固化工艺及高压微波固化工艺的T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学方程,通过实验验证,该方程能够很好地描述T800/环氧树脂复合材料微波固化反应动力学行为。并系统对比研究了不同固化工艺方法对T800/环氧树脂复合材料固化反应动力学的影响。结果表明：相比传统热固化工艺,微波固化工艺能够有效提高T800/环氧树脂复合材料的固化反应速率并降低其固化反应的活化能,同时固化压力的引入对T800/环氧树脂复合材料的固化反应有一定的促进作用。     

新型树脂传递模塑技术

概述了传统树脂传递模塑(RTM)及在其基础上发展起来的新型RTM工艺,包括真空辅助树脂传递模塑(VARTM)、Seemann复合材料树脂浸渍模塑成型工艺(SCRIMP)和树脂膜渗透成型工艺(RFI)的成型原理、优点,并指出目前存在的缺点及解决方法.     

基于孔隙控制的车身结构树脂传递模塑成型工艺设计

以典型车身结构B柱为研究对象,结合实验与仿真分析研究其树脂传递模塑(RTM)工艺的优化设计方法。研究了通过注射方式的优化控制树脂流动前沿,从而达到降低制件孔隙率和保证制件质量的目的。首先通过自制的变厚度渗透率测试模具获取所选用织物的渗透率,之后通过真空辅助RTM实验与对应模拟仿真进行对比分析来验证所采用仿真方法与渗透率数据的可靠性。最后结合充模周期与孔隙率控制理论对RTM工艺注射口分布及注射方式进行优化设计。结果表明,针对所选定车身结构,优化速率注射方式所获得的制件孔隙率最低,但充模周期较长,而基于双点注射的恒流量注射方式能较好地兼顾充模周期与制件孔隙率的要求。