芳纶纤维_环氧树脂复合材料固化工艺的研究

第14卷第3期2000 9

沈阳化工学院学报

JOURNALOFSHENYANGINSTITUTEOFCHEMICALTECHNOLOGY

Vol.14 No.3

Sep.2000

文章编号: 1004-4639(2000)03-0201-04

芳纶纤维/环氧树脂复合材料固化工艺的研究

邱军, 魏良明

(沈阳化工学院,辽宁沈阳110021)

摘要: 复合材料的成型工艺直接影响其综合性能.考察芳纶纤维/环氧树脂复合材料模压工艺的保温时间、固化温度、加压时机等因素对复合材料性能的影响.结果表明:可用室温浸胶,50 保温0 5h,75 保温5min,加压后升温至100 ,固化3h,保压18MPa.固化后自然降至室温的固化工艺,可以合理地控制芳纶纤维/环氧树脂复合材料模压样品的质量,保证其优异性能的发挥.关键词: 芳纶纤维; 复合材料; 固化工艺中图分类号: TQ327.7 文献标识码: A

芳纶纤维增强热固性树脂基复合材料是70年代发展起来的高性能结构材料,在航天、航空

等高技术领域中占有显赫的地位,现已成为新一代战略洲际导弹研制的关键性材料.在增强材料芳纶纤维中,目前以俄罗斯生产的APMOC纤维的综合性能最佳,它是一种含有芳杂环的聚芳酰胺纤维[1].芳纶纤维增强的复合材料简称AFRP(AramidFiberReinforcePlastic).AFRP的性能除与基体树脂、增强纤维性能有关外,还与其成型工艺密切相关.AFRP成型的条件、树脂含量的稳定性、材料性能的均匀性等直接影响复合材料的综合性能.要想最大限度发挥芳纶纤维/环氧树脂复合材料的优异性能,确定合理的成型工艺至关重要.本文研究芳纶纤维/环氧树脂复合材料的成型条件及影响因素,并且通过大量实验确定合理的成型工艺,为芳纶纤维/环氧树脂复合材料的改性研究和实际应用提供实验依据.

咪唑:天津市化学试剂厂生产.

1 2 模压件层间剪切强度(ILSS)的测定

按AFRP模压件成型工艺制得模压件,将其均匀截成7段,规格为:长(25 1)mm,宽6 5mm,厚(2 0 1)mm.ILSS的测试按GB-3357-82的标准在WD-1型电子万能试验机上进行.1 3 模压件制备工艺

(1)胶液配制

按环氧树脂 2-乙基-4-甲基-咪唑=100 7配制胶液,保持胶温30 .

(2)施胶

30 胶液恒温20min,不断搅拌以保证树脂与固化剂均匀混合,并且具有良好的流动性.均匀涂胶于纤维上,经挤压使纤维与树脂良好浸渍后,放入模具中.

(3)固化成型

按树脂基体固化工艺进行固化成型,使树脂与纤维进行浸润与粘合.并通过树脂固化,使AFRP成为统一整体.

1 实验部分

1 1 主要原材料

APMOC纤维:俄罗斯化学纤维联合体生产;环氧E-51;无锡树脂厂生产;2-乙基-4-甲基-收稿日期: 1999-12-08