国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      一種光固化快速制備纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的方法與流程

      文檔序號:11625889閱讀:349來源:國知局

      本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是利用紫外光固化反應(yīng)簡單便捷、能耗低的特點(diǎn)來制備纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的一種方法。



      背景技術(shù):

      纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有輕質(zhì)高強(qiáng)、可設(shè)計性強(qiáng)、抗疲勞性能好、易實現(xiàn)多部件一體化等特點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)上得到了大量的應(yīng)用。隨著我國碳纖維生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,在逐步滿足國內(nèi)航空航天等高精尖領(lǐng)域的需要后,碳纖維在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)就成為碳纖維及其復(fù)合材料完整產(chǎn)業(yè)鏈亟待解決的問題。目前,制約碳纖維應(yīng)用規(guī)模的首要因素是其昂貴的價格,其次是加工成型過程中的時間成本。

      碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的生產(chǎn)過程也是制品的生產(chǎn)過程,生產(chǎn)工藝水平直接影響最終產(chǎn)品的性能。以rtm成型工藝為例,首先將與制品形狀相近的碳纖維增強(qiáng)材料放入模具中,然后帶壓注入熱固性樹脂,同時將模具在80~180℃下保持一段時間,進(jìn)行充分的固化反應(yīng),最后脫模修邊,最終得到制品??梢钥闯觯芎母?、耗時較長始終是碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制造過程中的劣勢,這不但增加了材料的制造成本,還與當(dāng)今綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的理念相背離,嚴(yán)重制約了它的進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。

      與熱固化反應(yīng)相比,紫外光固化反應(yīng)簡單、便捷高效,其能耗僅是熱固化反應(yīng)的十分之一到五分之一,運(yùn)營維護(hù)成本低,它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域中。目前,光固化技術(shù)在復(fù)合材料rtm中的應(yīng)用,主要是將熱引發(fā)劑替換成光引發(fā)劑,使用紫外光固化來制備復(fù)合材料,同時將rtm中傳統(tǒng)的模具替換成透光模具,在成型過程中實現(xiàn)紫外光引發(fā)。但與傳統(tǒng)的熱固化工藝相比,該技術(shù)限制了模具材質(zhì)以及成型產(chǎn)品的厚度尺寸,提高了模具成本,同時,為了滿足均勻固化的要求,復(fù)合材料最終產(chǎn)品的類型和形狀均受到限制,這使光固化技術(shù)在復(fù)合材料中的應(yīng)用無法得到廣泛地推廣。因此,如何能夠利用光固化的節(jié)能特性,又能克服光固化自身的透光深度的局限,是目前人們所關(guān)心的問題。

      在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中,由于碳纖維等材料的加入,體系中光的透過是有限制的,對于光無法穿透或照射到的部分,光固化反應(yīng)很難進(jìn)行。但對于復(fù)合材料來說,必須保證有一定厚度才具備相當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能。陽離子光引發(fā)劑經(jīng)光照后,產(chǎn)生的引發(fā)活性碎片有質(zhì)子酸和自由基,其中質(zhì)子酸起主要引發(fā)作用。眾所周知,在陽離子光聚合中,帶有同性電荷的鎓鹽離子和高分子碳正離子由于同性排斥,不能互相反應(yīng),因此不能發(fā)生雙基終止,此時如果不向體系中加入額外的鏈終止劑,鏈終止反應(yīng)很難發(fā)生。陽離子活性中心的壽命很長,如果在陽離子光聚合反應(yīng)發(fā)生后將光源切斷,體系中的鏈增長反應(yīng)仍可以繼續(xù)進(jìn)行,通過一段時間的室溫(或低溫)后固化反應(yīng)即可達(dá)到較為完全的聚合轉(zhuǎn)化。

      本發(fā)明利用陽離子光固化反應(yīng)體系可以后固化的特點(diǎn),采用rtm快速成型工藝,制備碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,這為降低整個復(fù)合材料制造過程中的能耗奠定了基礎(chǔ),達(dá)到了綠色發(fā)展、低碳及可持續(xù)發(fā)展的目的。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種利用紫外光固化反應(yīng)簡單便捷、能耗低的特點(diǎn)來制備纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的一種方法。

      本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:

      (1)、一種光固化快速制備纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的方法,其特征如下:用紫外燈輻照混有光引發(fā)劑等原料的紫外光固化樹脂組合物,然后將其迅速注入已經(jīng)鋪放好碳纖維增強(qiáng)材料的模具中,進(jìn)行固化反應(yīng),脫??傻玫街破?。

      (2)本發(fā)明提供一種紫外光固化樹脂組合物,其配方中原料組成及各組分重量份如下:環(huán)氧樹脂90-110份,陽離子光引發(fā)劑0.1-0.7份,光敏劑0-1份,活性稀釋劑0-35份,(甲基)丙烯酸酯5-40份,添加劑0-30份。

      (3)所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、脂 環(huán)族環(huán)氧樹脂中的一種或多種,如e44環(huán)氧樹脂、e51環(huán)氧樹脂、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯、雙((3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基)己二酸酯、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂中的一種或多種。

      (4)所述陽離子光引發(fā)劑為碘鎓鹽、硫鎓鹽中的一種或多種,如4,4-二甲基-二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、三苯基硫鎓鹽、二苯基-(4-苯基硫)苯基硫鎓六氟磷酸鹽中的一種或多種。

      (5)所述光敏劑為α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮,二苯酮,安息香甲醚,安息香異丙基醚,安息香丁醚,苯偶酰,米蚩酮,硫雜蒽酮中的一種或多種。加入光敏劑,可以提高陽離子光引發(fā)劑的引發(fā)效率。

      (6)所述活性稀釋劑為環(huán)氧丙烷芐基醚、環(huán)氧丙烷苯基醚、丙烯基縮水甘油醚、雙縮水甘油醚、乙二醇雙縮水甘油醚中的一種或多種。加入活性稀釋劑,可以調(diào)節(jié)環(huán)氧樹脂的黏度,改善工藝系統(tǒng)的可操作性。

      (7)所述添加劑為粉末或顆粒形式的填料、顏料、納米填料中的一種或多種,如氧化鋁、玻璃、陶瓷、石英、氣相二氧化硅等粉末或顆粒形式的填料或炭黑或鈦白等顏料,還可以加入納米填料,比如納米二氧化硅,納米尼龍纖維等。加入填料,既可以提高所形成固化物的強(qiáng)度,減少固化的體積收縮,又能調(diào)節(jié)環(huán)氧樹脂的黏度,改善操作工藝性。

      本發(fā)明提供一種利用紫外光固化反應(yīng)簡單便捷、能耗低的特點(diǎn)來制備纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的方法,所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由上述紫外光固化樹脂組合物基體相混合纖維增強(qiáng)相后制備得到,所述纖維增強(qiáng)相為碳纖維布或者玻璃纖維布,其中每100重量份纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中含有40-75重量份的紫外光固化樹脂組合物。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的紫外光固化樹脂組合物及其纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的有益效果是:

      (1)本發(fā)明的樹脂體系經(jīng)過紫外光照后產(chǎn)生陽離子活性中心,活性中心通過分散設(shè)備的作用可均勻地分散在整個固化體系中,這能使整個不透光體系均勻固化。并且,該反應(yīng)簡單便捷,成本及能耗低。

      (2)本發(fā)明以該組合物為基體相的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度好,固化不受纖維鋪設(shè)層數(shù)及樹脂基復(fù)合材料增強(qiáng)相透光性能的影響。鋪設(shè)6層碳纖維增強(qiáng)相的樹脂基復(fù)合材料在3~40分鐘內(nèi)即可完成一次性快速深層固化。

      具體實施例

      下面結(jié)合實施例對本發(fā)明所述一種光固化快速制備纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的方法作以下詳細(xì)地說明。

      實施例1

      將玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪入到已閉模的模腔內(nèi),按照質(zhì)量配比混合原材料,e44環(huán)氧樹脂質(zhì)量份數(shù)90份,4,4-二甲基-二苯基碘鎓六氟磷酸鹽0.5份?;旌狭辖?jīng)紫外光光照后,通過注射機(jī)在真空輔助下將其注入已合理鋪放好纖維增強(qiáng)體的閉合模中,用壓力將液態(tài)樹脂注入模腔,用真空對周邊進(jìn)行密封和合模,浸潤玻璃纖維增強(qiáng)材料,然后經(jīng)固化、脫模后形成產(chǎn)品。

      實施例2

      本實施例中配方為:e51環(huán)氧樹脂100份、三苯基硫鎓鹽0.1份,其余制備工藝與實施例1相同。

      實施例3

      本實施例中配方為:3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯110份、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽0.4份、二苯基-(4-苯基硫)苯基硫鎓六氟磷酸鹽0.3份,其余制備工藝與實施例1相同。

      實施例4

      本實施例中配方為:雙((3,4-環(huán)氧環(huán)己基)甲基)己二酸酯50份、e51環(huán)氧樹脂55份、二苯基-(4-苯基硫)苯基硫鎓六氟磷酸鹽0.1份、環(huán)氧丙烷芐基醚35份,其余制備工藝與實施例1相同。

      實施例5

      稱取e51環(huán)氧樹脂55g、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂環(huán)氧樹脂es-0640g、三苯基硫鎓鹽0.5g,將它們加入到 反應(yīng)容器中混合,攪拌均勻,得紫外光固化樹脂組合物。本實施例的紫外光固化樹脂固化物及纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的制備方法同實施例2。

      實施例6

      實施例1至5中任一纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料鋪設(shè)層數(shù)6層,利用材料萬能試驗機(jī)上測試器對其拉伸性能進(jìn)行測試,其抗拉強(qiáng)度達(dá)500mpa至600mpa以上。

      當(dāng)前第1頁1 2 
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
      1