2016-05
工艺与设备
当代化工研究74 han
用于树脂传递模塑的高性能树脂基体研究
O文亮郭顺鑫
(艾蒂复合材料（上海）有限公司上海200000）
摘要：在复合材料制备方面，树脂传递模望技术是常用的一种工艺技术。但是，使用该工艺需要满足其对树脂基体的要求，才能够制备出性能良好的复合材料，基于达种认识，本文对树脂传遵模望工艺技术展开了分析，然后对用于该工艺的高性能树脂基体展开了理论分析
和实验研究，从而为关注这一话题的人们提供参考。关键词：树脂传递模型；高性能；树脂基体
中图分类号：T
文献标识码：A
Basic Research on High-performance Resin Matrix for Resin Transfer Molding
Wen Liang,Guo Shunxin
(Aidi Composite Materials (Shanghai) co., LTD, Shanghai, 200000)
Abstracf:In preparation of composite materials, resin transfer molding technology is d commont technology.However, using rhe technology n eeds fo meet its requirements for nesin matrix, so thar it can prepare composite materials with good performance. Based on rhis tunderstanding, this pd per takes analysis on resin fransfer molding process lechnologi, and then fakes rheorerical analysis and experimentaf nesearch on the resin matrixr wit 7a/qns a oy arorane Cnd oa adoad ar of araaya apoad pun gojouaay p a pasn aaupaoead yay
Key words: resin transfer molding; high-performance; resin matrix
引言
在欧美等发达国家，树脂传递模塑工艺在复合材料加工
方面得到了广泛的应用。使用该工艺制成的复合材料，能够在航天、汽车和建筑等领域得到应用。因为，使用树脂传递模塑工艺，需要以性能良好的树脂体系为原料，并且也能够得到性能良好的复合材料。因此，有必要对用于树脂传递模塑的高性能树脂基体展开研究，从而更好的促进该种工艺技术的应用推广。
一、树脂传递模塑工艺技术分析
所谓的树脂传递模塑（RTM），其实就是一种生产复合材料的工艺技术，具有低成本和高效率的特点，能够使材科可设计性增强，并且能够结合预成型技术和纤维编织技术进行形状复杂的制件的制造。在工艺生产的过程中，需要将树脂注入到闭合模具中，以便利用树脂进行材料的漫润，并且最终得到固化成型的材料。使用该工艺技术制造的制品具有良好尺寸精度和高表面光洁度，同时该工艺具有一定的环境友好性，能够较好的适应周围环境，并且产生的能耗较低。作为复合材料制造的主要工艺技术之一，其在21世纪初得到了快速发展。而能否获得高质量的RTM成型制品，主要取决于工艺操作和RTM用树脂。就目前来君，RTM用树脂应具有几方面的特点。首先，其需要具有低粘度的特点，以便能够在膜腔内均匀快速的通过纤维，并且实现纤维的充分浸溃。其次，RTM用树脂的固化放热峰值需要保持在较低的范围内，通常在100-180℃范围内。再者，RTM 用树脂内不能含有溶剂，以免在固化的过程中析出低分子物。同时，RTM树脂还要拥有较好的消泡性，以便为填料的添加提供便利。此外，RTM用树脂的收缩率较低，并且应该为预促进型，才能获得尺寸准确的制品。就目前来看，RTM用树脂体系包含环氧树脂、聚醛亚胺、不饱和聚
酯和酚醛树脂等。万方数据
二、用于树脂传递模塑的高性能树脂基体研究
1.研究综述
近年来，有关基于树脂传递模塑的高性能树脂基体的
研究取得了较大的进展。在RTM用环氧树脂体系研究方面，国防科技大学使用GA327改性方胺为实验固化剂开展了RTM工艺实验，从而对E-44环氧树脂体系的流变特性展开了研究。而经过研究发现，使用该种环氧树脂体系能够在 20min内保持较低的粘度。而在研究RTM用双龄F型环氧树脂体系时，该学校使用二乙烯三胺为固化剂。经研究发现，该环氧树脂体系的固化物力学性能较好，但是适用时间较短。
利用低粘度液体酸酐为固化剂，西安航天复合材科研究所获得了RTM用高性能环氧树脂体系。在常温条件下，该体系的粘度仅为0.11Pa*s，适用期则能够达到24h以上，玻瑞化转变温度为160℃。而利用该树脂体系制备的复合材具有较好的拉伸强度和弯曲强度，能够满足RTV工艺对树脂力学性能的要求。此外，该院校还利用液体改性芳香胺制备了一种高性能环氧树脂体系。而在100℃下，该树脂体系粘度仅为0.01Pa*s。在40℃条件下，树脂体系适用期为 8h，玻瑞化转变温度为107℃。经过试验，利用该树脂体系制作成的复合材料的拉伸强度为1020MPa，剪切强度为 7OMPa，能够满足RTM工艺对树脂体系的性能要求。
为满足RTM工艺对树脂体系的要求，国防科技大学还
研究了三种环氧树脂体系，即脂环族多元胺、脂环族多元酸酐和脂肪族多元胺。经过研究发现，前一种环氧树脂体系的粘度较大，随着时间的增加粘度也会较快上升。在该方面研究上，武汉理工大学通过在酸酐固化环氧树脂体系中加入低粘度交联剂获得了低粘度的树脂体系。在室温条件下，该体系的粘度为0.08Pa*s，能够用于制造高性能的复合材料。而内蒙古工业大学在研究RTM用环氧树脂体系时，将具有增