適用于RTM工藝的環(huán)氧改性苯并噁嗪樹脂的性能研究(二)
樹脂基復合材料具有輕質**、耐疲勞性好、可設計性強、成型工藝多樣等優(yōu)點,已在航空工業(yè)中得到廣泛應用。樹脂傳遞模塑(RTM)技術是一種重要的復合材料成型工藝,具有制品尺寸精度高、環(huán)保、高效等特點,在生產帶有夾芯、預埋件或外形復雜的大型構件時具有明顯優(yōu)勢。RTM工藝對樹脂基體有基本要求,包括:在注射溫度下具有較低的黏度(小于500mPa·s),且具有5~8h的適用期,以滿足大型制件的灌注;在固化過程中無小分子釋放,體積收縮率小。特別是對于具有高纖維體積含量的大型復合材料制件,需要樹脂基體具有更低的黏度和更長的適用期,這也是目前開發(fā)新型RTM用樹脂基體的重要方向。此外,復合材料制件在應用時常處于濕熱環(huán)境中,樹脂基體會發(fā)生吸水溶脹、老化等退化行為,導致復合材料的性能下降。因此,提高樹脂基體的耐濕熱性對保障制件的安全至關重要。
苯并噁嗪是一類由伯胺、酚、多聚甲醛為原料合成的苯并六元雜環(huán)化合物,其在固化過程中無小分子釋放,固化收縮小,固化物具有高耐熱、低吸水、低介電等特性。然而,苯并噁嗪通常存在黏度偏高的問題,不適用于RTM技術。例如,典型的雙酚A/苯胺型苯并噁嗪在90℃的黏度為96Pa·s。
相較于苯并噁嗪,環(huán)氧樹脂通常具有較低的黏度,已被廣泛應用于RTM工藝制備復合材料。例如,E51型環(huán)氧樹脂在40℃時黏度為100mPa·s左右。然而,環(huán)氧樹脂中存在大量的脂肪鏈醚式結構,導致其耐濕熱性較差,無法滿足復合材料制件在濕熱環(huán)境中的使用要求。
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來源:復合材料科學與工程,四川大學 高分子科學與工程學院 高分子材料工程國家重點實驗室,上海飛機制造有限公司,邁愛德編輯整理