новости

Композитные материалы сочетаются с армирующими волокнами и пластиком. Роль смолы в композитных материалах имеет решающее значение. Выбор смолы определяет ряд характерных параметров процесса, некоторые механические свойства и функциональность (термические свойства, горючесть, стойкость к воздействию окружающей среды и т. д.), свойства смолы также являются ключевым фактором в понимании механических свойств композитных материалов. При выборе смолы автоматически определяется диапазон, который определяет диапазон процессов и свойств композита. Термореактивная смола является широко используемым типом смолы для композитов на основе смолы благодаря ее хорошей технологичности. Термореактивные смолы почти всегда жидкие или полутвердые при комнатной температуре, и концептуально они больше похожи на мономеры, из которых состоит термопластичная смола, чем на термопластичную смолу в конечном состоянии. До отверждения термореактивные смолы можно обрабатывать, придавая им различную форму, но после отверждения с помощью отвердителей, инициаторов или тепла им нельзя придать новую форму, поскольку во время отверждения образуются химические связи, в результате чего небольшие молекулы преобразуются в трехмерные сшитые жесткие полимеры с более высокой молекулярной массой.

Существует много видов термореактивных смол, наиболее часто используемые из которых – фенольные смолы,эпоксидные смолы, бис-конские смолы, виниловые смолы, фенольные смолы и т.д.

(1) Фенольная смола – это термореактивная смола раннего поколения с хорошей адгезией, высокой термостойкостью и диэлектрическими свойствами после отверждения. Её отличительными особенностями являются отличные огнестойкие свойства, низкое тепловыделение, низкая дымность и горючесть. Выделяющийся газ малотоксичен. Она хорошо поддаётся обработке, и компоненты из композитного материала могут быть изготовлены методами формования, намотки, ручной выкладки, напыления и пултрузии. Большое количество композитных материалов на основе фенольных смол используется в отделке интерьеров гражданских самолётов.

(2)Эпоксидная смолаОдна из первых смоляных матриц, используемых в авиастроении. Она характеризуется широким спектром применения. Различные отвердители и ускорители позволяют добиться отверждения в диапазоне температур от комнатной до 180 °C; обладает высокими механическими свойствами; хорошо подходит для армирования волокон; термо- и влагостойкостью; превосходной прочностью; превосходной технологичностью (хорошая укрывистость, умеренная вязкость смолы, хорошая текучесть, способность работать под давлением и т. д.); подходит для совместного формования крупногабаритных деталей; дешева. Благодаря хорошей формовке и исключительной прочности эпоксидная смола занимает важное место в качестве смоляной матрицы для современных композитных материалов.

(3)Виниловая смолаПризнана одной из превосходных коррозионно-стойких смол. Она может выдерживать большинство кислот, щелочей, солевых растворов и сильных растворителей. Широко используется в бумажном производстве, химической промышленности, электронике, нефтяной промышленности, хранении и транспортировке, защите окружающей среды, судостроении, автомобильной светотехнической промышленности. Она обладает характеристиками ненасыщенной полиэфирной и эпоксидной смолы, поэтому имеет как превосходные механические свойства эпоксидной смолы, так и хорошие технологические характеристики ненасыщенного полиэфира. Помимо выдающейся коррозионной стойкости, этот тип смолы также обладает хорошей термостойкостью. Она включает стандартный тип, высокотемпературный тип, огнестойкий тип, ударопрочный тип и другие разновидности. Применение виниловой смолы в армированном волокном пластике (FRP) в основном основано на ручной выкладке, особенно в антикоррозионных приложениях. С развитием SMC ее применение в этом отношении также весьма заметно.

(4)Модифицированная бисмалеимидная смола (далее – бисмалеимидная смола) разработана для удовлетворения требований к композитным смоляным матрицам для новых истребителей. Эти требования включают: изготовление крупногабаритных компонентов и сложных профилей при температуре 130 ℃ и т.д. По сравнению с эпоксидной смолой, смола Shuangma отличается превосходной влаго- и термостойкостью, а также высокой рабочей температурой. Недостатком является ухудшение технологичности по сравнению с эпоксидной смолой, а также высокая температура отверждения (выше 185 ℃), требующая температуры 200 ℃ или длительного отверждения при температуре выше 200 ℃.
(5) Цианидная (цин диакустическая) эфирная смола имеет низкую диэлектрическую проницаемость (2,8–3,2) и чрезвычайно малый тангенс угла диэлектрических потерь (0,002–0,008), высокую температуру стеклования (240–290 ℃), низкую усадку, низкое влагопоглощение, отличные механические свойства и связующие свойства и т. д. Технология ее обработки аналогична технологии обработки эпоксидной смолы.
В настоящее время цианатные смолы в основном используются в трех аспектах: печатные платы для высокоскоростной цифровой и высокочастотной связи, высокопроизводительные волноводные конструкционные материалы и высокопроизводительные конструкционные композитные материалы для аэрокосмической отрасли.

Проще говоря, эпоксидная смола, производительность эпоксидной смолы связана не только с условиями синтеза, но и в основном зависит от молекулярной структуры. Глицидильная группа в эпоксидной смоле представляет собой гибкий сегмент, который может снизить вязкость смолы и улучшить производительность процесса, но в то же время снизить термостойкость отвержденной смолы. Основными подходами к улучшению термических и механических свойств отвержденных эпоксидных смол являются низкая молекулярная масса и многофункционализация для увеличения плотности сшивки и введения жестких структур. Конечно, введение жесткой структуры приводит к снижению растворимости и увеличению вязкости, что приводит к снижению производительности процесса эпоксидной смолы. Как улучшить термостойкость системы эпоксидной смолы является очень важным аспектом. С точки зрения смолы и отвердителя, чем больше функциональных групп, тем выше плотность сшивки. Чем выше Tg. Конкретная операция: используйте многофункциональную эпоксидную смолу или отвердитель, используйте эпоксидную смолу высокой чистоты. Обычно используется метод добавления определённой доли о-метилацетальдегидной эпоксидной смолы в систему отверждения, что обеспечивает хороший эффект и низкую стоимость. Чем больше средняя молекулярная масса, тем уже молекулярно-массовое распределение и тем выше температура стеклования (Tg). Специфика процесса: использование многофункциональной эпоксидной смолы или отвердителя, либо другие методы с относительно равномерным молекулярно-массовым распределением.

Поскольку высокопроизводительная матрица смолы используется в качестве композитной матрицы, ее различные свойства, такие как обрабатываемость, теплофизические свойства и механические свойства, должны соответствовать требованиям практического применения. Технологичность матрицы смолы включает растворимость в растворителях, вязкость расплава (текучесть) и изменение вязкости, а также изменение времени гелеобразования в зависимости от температуры (окно процесса). Состав формулы смолы и выбор температуры реакции определяют кинетику химической реакции (скорость отверждения), химические реологические свойства (зависимость вязкости от температуры во времени) и термодинамику химической реакции (экзотермичность). Различные процессы предъявляют различные требования к вязкости смолы. Как правило, для процесса намотки вязкость смолы составляет около 500 сПз; для процесса пултрузии вязкость смолы составляет около 800 ~ 1200 сПз; для процесса вакуумного введения вязкость смолы обычно составляет около 300 сПз, а для процесса RTM может быть выше, но, как правило, она не превышает 800 сПз; для процесса препрега вязкость должна быть относительно высокой, обычно около 30000 ~ 50000 сП. Конечно, эти требования к вязкости связаны со свойствами самого процесса, оборудования и материалов и не являются статическими. Вообще говоря, с повышением температуры вязкость смолы уменьшается в нижнем диапазоне температур; однако с повышением температуры реакция отверждения смолы также протекает, кинетически говоря, температура Скорость реакции удваивается на каждые 10 ℃ повышения, и это приближение по-прежнему полезно для оценки того, когда вязкость реакционной смоляной системы увеличивается до определенной критической точки вязкости. Например, для системы смолы с вязкостью 200 сП при 100 ℃ требуется 50 минут, чтобы увеличить ее вязкость до 1000 сП, тогда время, необходимое для той же системы смолы, чтобы увеличить ее начальную вязкость от менее 200 сП до 1000 сП при 110 ℃, составляет около 25 минут. При выборе параметров процесса необходимо учитывать вязкость и время гелеобразования. Например, при вакуумном введении необходимо обеспечить, чтобы вязкость при рабочей температуре соответствовала требуемому технологическому процессу диапазону, а жизнеспособность смолы при этой температуре была достаточной для обеспечения возможности её импорта. Таким образом, при выборе типа смолы для процесса впрыскивания необходимо учитывать точку гелеобразования, время заполнения и температуру материала. Аналогичная ситуация наблюдается и в других процессах.

В процессе формования размер и форма детали (формы), тип армирования и параметры процесса определяют скорость теплопередачи и массопереноса. Смола отверждается экзотермическим теплом, выделяющимся за счёт образования химических связей. Чем больше химических связей образуется в единице объёма за единицу времени, тем больше энергии выделяется. Коэффициенты теплопередачи смол и их полимеров, как правило, довольно низкие. Скорость отвода тепла во время полимеризации не может сравниться со скоростью тепловыделения. Эти дополнительные количества тепла заставляют химические реакции протекать быстрее, что приводит к более быстрому разрушению. Эта самоускоряющаяся реакция в конечном итоге приводит к разрушению под действием напряжений или деградации детали. Это особенно заметно при производстве композитных деталей большой толщины, и здесь особенно важно оптимизировать процесс отверждения. Проблема локального «перегрева», вызванного высокой скоростью экзотермического отверждения препрега, и разница состояний (например, разность температур) между глобальным и локальным окном процесса, обусловлены способом управления процессом отверждения. «Равномерность температуры» в детали (особенно по толщине), достигаемая в процессе изготовления, зависит от расположения (или применения) некоторых «технологических узлов» в «производственной системе». В случае тонких деталей, поскольку большое количество тепла рассеивается в окружающую среду, температура повышается медленно, и иногда деталь не затвердевает полностью. В этот момент необходимо использовать вспомогательный нагрев для завершения реакции сшивания, то есть осуществлять непрерывный нагрев.

Технология формования композитных материалов без автоклава связана с традиционной технологией формования в автоклаве. В широком смысле, любой метод формования композитных материалов, не использующий автоклавное оборудование, можно назвать технологией формования без автоклава. . На сегодняшний день применение технологии формования без автоклава в аэрокосмической отрасли в основном включает в себя следующие направления: технология формования препрегов без автоклава, технология формования в жидкой фазе, технология компрессионного формования препрегов, технология микроволнового отверждения, технология отверждения электронным лучом, технология формования жидкости под сбалансированным давлением. Среди этих технологий технология препрегов OoA (Out of Autoclave) ближе к традиционному процессу формования в автоклаве и имеет широкий спектр основ ручной и автоматической укладки, поэтому она рассматривается как нетканый материал, который, вероятно, будет реализован в больших масштабах. Технология формования в автоклаве. Важной причиной использования автоклава для высокопроизводительных композитных деталей является обеспечение достаточного давления в препреге, превышающего давление паров любого газа во время отверждения, для предотвращения образования пор. Именно это и является основной проблемой, которую необходимо преодолеть технологии препрега OoA. Возможность контроля пористости детали под вакуумом и достижения её эксплуатационных характеристик, сопоставимых с характеристиками автоклавного отверждения ламината, является важным критерием оценки качества препрега OoA и процесса его формования.

Развитие технологии препрегов OoA изначально шло от разработки смолы. Существует три основных момента в разработке смол для препрегов OoA: во-первых, контроль пористости формованных деталей, например, использование смол, отверждаемых реакцией присоединения, для снижения количества летучих веществ в процессе отверждения; во-вторых, улучшение характеристик отвержденных смол для достижения свойств смолы, полученных в автоклавном процессе, включая термические и механические свойства; в-третьих, обеспечение хорошей технологичности препрега, например, обеспечение текучести смолы под градиентом давления, равным атмосферному, обеспечение ее длительного срока службы при сохранении вязкости и достаточного времени выдержки при комнатной температуре и т. д. Производители сырья проводят исследования и разработки материалов в соответствии с конкретными требованиями к конструкции и технологическими методами. Основные направления должны включать: улучшение механических свойств, увеличение времени выдержки, снижение температуры отверждения и повышение влаго- и термостойкости. Некоторые из этих улучшений характеристик противоречивы, например, высокая прочность и низкотемпературное отверждение. Вам необходимо найти точку баланса и рассмотреть ее всесторонне!

Помимо разработки смолы, метод производства препрегов также способствует развитию применения препрегов OoA. Исследование выявило важность вакуумных каналов препрега для изготовления ламинатов с нулевой пористостью. Последующие исследования показали, что полупропитанные препреги могут эффективно повышать газопроницаемость. Препреги OoA полупропитаны смолой, а сухие волокна используются в качестве каналов для отвода газа. Газы и летучие вещества, участвующие в отверждении детали, могут быть отведены через каналы таким образом, чтобы пористость готовой детали составляла <1%.
Процесс вакуумной упаковки в пакеты относится к технологии безавтоклавного формования (БФ). Другими словами, это процесс формования, при котором изделие герметично помещается между формой и вакуумным пакетом, а затем вакуумированием достигается повышение давления в продукте для его компактности и улучшения механических свойств. Основной процесс производства:

Сначала на форму для выкладки (или стеклянный лист) наносится разделительный состав или разделительная ткань. Препрег проверяется на соответствие стандарту используемого препрега, в основном, включая поверхностную плотность, содержание смолы, летучие вещества и другую информацию о препреге. Разрезается препрег по размеру. При резке обращайте внимание на направление волокон. Как правило, отклонение направления волокон должно быть менее 1°. Пронумеруйте каждую заготовку и запишите номер препрега. При выкладке слоев слои должны быть уложены в строгом соответствии с порядком выкладки, требуемым в листе регистрации выкладки, а полиэтиленовая пленка или разделительная бумага должны быть соединены вдоль направления волокон, а пузырьки воздуха должны вытесняться вдоль направления волокон. Скребок распределяет препрег и соскребает его как можно больше, чтобы удалить воздух между слоями. При выкладке иногда необходимо сращивать препреги, которые должны быть сращены вдоль направления волокон. В процессе сращивания следует добиваться перекрытия и меньшего перекрытия, а швы сращивания каждого слоя должны быть смещены. Как правило, зазор сращивания однонаправленного препрега составляет следующим образом. 1 мм; плетеный препрег допускается только сращивание, а не сращивание, а ширина нахлеста составляет 10 ~ 15 мм. Далее обратите внимание на предварительное вакуумное уплотнение, а толщина предварительной прокачки варьируется в зависимости от различных требований. Цель состоит в том, чтобы выпустить воздух, попавший в укладку, и летучие вещества из препрега, чтобы обеспечить внутреннее качество компонента. Затем следует укладка вспомогательных материалов и вакуумная упаковка. Запечатывание и отверждение пакета: последнее требование - не допускать утечки воздуха. Примечание: место, где часто происходит утечка воздуха, - это герметизирующий шов.

Мы также производимстекловолоконный прямой ровинг,стекловолоконные маты, сетка из стекловолокна, истекловолоконный ровинг.

Связаться с нами :

Номер телефона:+8615823184699

Номер телефона: +8602367853804

Email:marketing@frp-cqdj.com