單向碳纖維預(yù)浸料性能評(píng)價(jià)與工藝研究.pdf

1、預(yù)浸料是用樹脂基體在嚴(yán)格控制的條件下浸漬連續(xù)纖維或織物，制成樹脂基體與增強(qiáng)體的組合物，是制造復(fù)合材料的中間材料。它的一些性能直接帶入復(fù)合材料中，是復(fù)合材料的基礎(chǔ)。隨著復(fù)合材料研究和開發(fā)的不斷進(jìn)步，使用領(lǐng)域日漸擴(kuò)大，復(fù)合材料的不同制造工藝、不同工作條件對(duì)預(yù)浸料也提出了不同要求，對(duì)預(yù)浸料性能的要求也越來越高。常用的樹脂、預(yù)浸料測(cè)試，主要是一些基本的性能測(cè)試，如凝膠時(shí)間，面密度，樹脂含量等；這些測(cè)試并不能全面的表征樹脂性能及預(yù)浸料的性能，因此

2、需要采用一些現(xiàn)代的分析測(cè)試方法，如紅外測(cè)試，測(cè)試樹脂的特征基團(tuán)，同時(shí)測(cè)試樹脂的環(huán)氧指數(shù)，表征樹脂的固化程度與存儲(chǔ)期的關(guān)系；差示掃描量熱儀測(cè)試，分析樹脂的熱學(xué)性能。同時(shí)需要建立一套完整的預(yù)浸料性能評(píng)價(jià)體系，能夠深入了解并全面評(píng)價(jià)預(yù)浸料及樹脂的性能，對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)進(jìn)行反饋及指導(dǎo)。本文主要對(duì)預(yù)浸料原材料--樹脂及預(yù)浸料性能進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。
　　本文先評(píng)價(jià)測(cè)試了三種預(yù)浸料用樹脂的化學(xué)性能和力學(xué)性能。首先通過紅外分析，測(cè)試三種樹脂的特征基團(tuán)，

3、然后通過環(huán)氧指數(shù)的表征來評(píng)價(jià)樹脂存儲(chǔ)期對(duì)樹脂固化度的影響；其次用差示掃描量熱儀表征樹脂的熱學(xué)性能，測(cè)試其固化反應(yīng)放出的熱量，及固化過程中樹脂的轉(zhuǎn)化率；用熱板法測(cè)試樹脂的凝膠時(shí)間；最后通過樹脂拉伸、彎曲的測(cè)試，來表征樹脂的力學(xué)性能。通過以上測(cè)試，得知三種樹脂的特征基團(tuán)略有不同，固樹脂的分子結(jié)構(gòu)不同，因此導(dǎo)致樹脂的熱學(xué)性能不同，凝膠時(shí)間不同，力學(xué)性能也有差異；但樹脂的大多數(shù)特征基團(tuán)相同，所以樹脂的性能相近，如環(huán)氧指數(shù)與樹脂存儲(chǔ)期的關(guān)系，可得

4、知隨存儲(chǔ)期的延長(zhǎng)，樹脂內(nèi)部發(fā)生固化反應(yīng)，環(huán)氧指數(shù)下降，但三種樹脂環(huán)氧指數(shù)下降的幅度相差不大。
　　接下來，測(cè)試對(duì)比分析了兩種不同公司的預(yù)浸料物理性能，主要通過預(yù)浸料面密度、碳纖維面密度、樹脂含量測(cè)試，分析預(yù)浸料基本的物理性能，同時(shí)在一定程度上反映出兩種預(yù)浸料的生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性及均勻一致性；接下來測(cè)試隨存儲(chǔ)時(shí)間延長(zhǎng)，預(yù)浸料的揮發(fā)份含量、凝膠時(shí)間和粘性的變化，分析存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)預(yù)浸料的影響。通過以上測(cè)試，可對(duì)預(yù)浸料的物理性能進(jìn)行全面的表征