Els materials compostos es combinen amb fibres de reforç i un material plàstic. El paper de la resina en els materials compostos és crucial. L'elecció de la resina determina una sèrie de paràmetres de procés característics, algunes propietats mecàniques i funcionalitat (propietats tèrmiques, inflamabilitat, resistència ambiental, etc.). Les propietats de la resina també són un factor clau per comprendre les propietats mecàniques dels materials compostos. Quan es selecciona la resina, es determina automàticament la finestra que determina el rang de processos i les propietats del compost. La resina termoestable és un tipus de resina que s'utilitza habitualment per a compostos de matriu de resina a causa de la seva bona fabricabilitat. Les resines termoestables són gairebé exclusivament líquides o semisòlides a temperatura ambient, i conceptualment s'assemblen més als monòmers que componen la resina termoplàstica que a la resina termoplàstica en l'estat final. Abans que les resines termoestables es curin, es poden processar en diverses formes, però un cop curades amb agents de curat, iniciadors o calor, no es poden tornar a modelar perquè es formen enllaços químics durant el curat, fent que les molècules petites es transformin en polímers rígids reticulats tridimensionals amb pesos moleculars més alts.
Hi ha molts tipus de resines termoestables, les més utilitzades són les resines fenòliques,resines epoxi, resines de bis-cavall, resines de vinil, resines fenòliques, etc.
(1) La resina fenòlica és una resina termoestabilitzable primerenca amb bona adherència, bona resistència a la calor i propietats dielèctriques després del curat, i les seves característiques destacades són excel·lents propietats ignífugues, baixa taxa d'alliberament de calor, baixa densitat de fum i combustió. El gas alliberat és menys tòxic. La processabilitat és bona i els components de material compost es poden fabricar mitjançant processos de modelat, bobinatge, enrotllament manual, polvorització i pultrusió. Un gran nombre de materials compostos a base de resina fenòlica s'utilitzen en els materials de decoració d'interiors d'aeronaus civils.
(2)Resina epoxiés una matriu de resina primerenca utilitzada en estructures d'aeronaus. Es caracteritza per una àmplia varietat de materials. Diferents agents de curat i acceleradors poden obtenir un rang de temperatura de curat des de la temperatura ambient fins a 180 ℃; té propietats mecàniques més elevades; bon tipus de compatibilitat de fibres; resistència a la calor i la humitat; excel·lent tenacitat; excel·lent manufacturabilitat (bona cobertura, viscositat moderada de la resina, bona fluïdesa, amplada de banda pressuritzada, etc.); adequada per al modelat de co-curat general de components grans; barata. El bon procés de modelat i l'excel·lent tenacitat de la resina epoxi fan que ocupi una posició important en la matriu de resina dels materials compostos avançats.
(3)Resina de vinilés reconeguda com una de les excel·lents resines resistents a la corrosió. Pot suportar la majoria d'àcids, àlcalis, solucions salines i dissolvents forts. S'utilitza àmpliament en la fabricació de paper, la indústria química, l'electrònica, el petroli, l'emmagatzematge i el transport, la protecció del medi ambient, els vaixells i la indústria de la il·luminació d'automòbils. Té les característiques del polièster insaturat i la resina epoxi, de manera que té tant les excel·lents propietats mecàniques de la resina epoxi com el bon rendiment del procés del polièster insaturat. A més d'una excel·lent resistència a la corrosió, aquest tipus de resina també té una bona resistència a la calor. Inclou el tipus estàndard, el tipus d'alta temperatura, el tipus ignífug, el tipus de resistència a l'impacte i altres varietats. L'aplicació de la resina de vinil en plàstic reforçat amb fibra (FRP) es basa principalment en la capa manual, especialment en aplicacions anticorrosió. Amb el desenvolupament de SMC, la seva aplicació en aquest sentit també és força notable.
(4) La resina de bismaleimida modificada (anomenada resina de bismaleimida) s'ha desenvolupat per satisfer els requisits dels nous avions de combat per a la matriu de resina composta. Aquests requisits inclouen: components grans i perfils complexos a 130 ℃ Fabricació de components, etc. En comparació amb la resina epoxi, la resina Shuangma es caracteritza principalment per una resistència superior a la humitat i la calor i una alta temperatura de funcionament; el desavantatge és que la fabricabilitat no és tan bona com la de la resina epoxi, i la temperatura de curat és alta (curat per sobre de 185 ℃) i requereix una temperatura de 200 ℃. O durant molt de temps a una temperatura superior a 200 ℃.
(5) La resina d'èster de cianur (diacústica qing) té una constant dielèctrica baixa (2,8~3,2) i una tangent de pèrdua dielèctrica extremadament petita (0,002~0,008), una temperatura de transició vítria elevada (240~290 ℃), una baixa contracció, una baixa absorció d'humitat, excel·lents propietats mecàniques i d'unió, etc., i té una tecnologia de processament similar a la resina epoxi.
Actualment, les resines de cianat s'utilitzen principalment en tres aspectes: plaques de circuits impresos per a materials estructurals de transmissió d'ones d'alta velocitat i alta freqüència, i materials compostos estructurals d'alt rendiment per a la indústria aeroespacial.
En poques paraules, el rendiment de la resina epoxi no només està relacionat amb les condicions de síntesi, sinó que també depèn principalment de l'estructura molecular. El grup glicidil de la resina epoxi és un segment flexible, que pot reduir la viscositat de la resina i millorar el rendiment del procés, però alhora reduir la resistència a la calor de la resina curada. Els principals enfocaments per millorar les propietats tèrmiques i mecàniques de les resines epoxi curades són el baix pes molecular i la multifuncionalització per augmentar la densitat d'enllaços creuats i introduir estructures rígides. Per descomptat, la introducció d'una estructura rígida condueix a una disminució de la solubilitat i un augment de la viscositat, cosa que condueix a una disminució del rendiment del procés de la resina epoxi. Com millorar la resistència a la temperatura del sistema de resina epoxi és un aspecte molt important. Des del punt de vista de la resina i l'agent de curat, com més grups funcionals hi hagi, més gran serà la densitat d'enllaços creuats. Com més alta sigui la Tg. Operació específica: utilitzeu resina epoxi multifuncional o agent de curat, utilitzeu resina epoxi d'alta puresa. El mètode més utilitzat és afegir una certa proporció de resina epoxi d'o-metil acetaldehid al sistema de curat, que té un bon efecte i un baix cost. Com més gran sigui el pes molecular mitjà, més estreta serà la distribució del pes molecular i més alta serà la Tg. Operació específica: utilitzeu una resina epoxi multifuncional o un agent de curat o altres mètodes amb una distribució del pes molecular relativament uniforme.
Com a matriu de resina d'alt rendiment utilitzada com a matriu composta, les seves diverses propietats, com ara la processabilitat, les propietats termofísiques i les propietats mecàniques, han de satisfer les necessitats de les aplicacions pràctiques. La fabricabilitat de la matriu de resina inclou la solubilitat en dissolvents, la viscositat de la fosa (fluïdesa) i els canvis de viscositat, i els canvis del temps de gelificació amb la temperatura (finestra de procés). La composició de la formulació de la resina i l'elecció de la temperatura de reacció determinen la cinètica de la reacció química (velocitat de curat), les propietats reològiques químiques (viscositat-temperatura versus temps) i la termodinàmica de la reacció química (exotèrmica). Els diferents processos tenen requisits diferents per a la viscositat de la resina. En general, per al procés de bobinatge, la viscositat de la resina és generalment d'uns 500 cPs; per al procés de pultrusió, la viscositat de la resina és d'uns 800~1200 cPs; per al procés d'introducció al buit, la viscositat de la resina és generalment d'uns 300 cPs, i el procés RTM pot ser més alt, però generalment no superarà els 800 cPs; per al procés de preimpregnació, cal que la viscositat sigui relativament alta, generalment d'uns 30000~50000 cPs. Per descomptat, aquests requisits de viscositat estan relacionats amb les propietats del procés, l'equip i els materials en si, i no són estàtics. En general, a mesura que augmenta la temperatura, la viscositat de la resina disminueix en el rang de temperatura més baix; tanmateix, a mesura que augmenta la temperatura, la reacció de curat de la resina també continua, cinèticament parlant, la temperatura La velocitat de reacció es duplica per cada augment de 10 ℃, i aquesta aproximació encara és útil per estimar quan la viscositat d'un sistema de resina reactiva augmenta fins a un cert punt de viscositat crític. Per exemple, un sistema de resina amb una viscositat de 200 cPs a 100 ℃ triga 50 minuts a augmentar la seva viscositat a 1000 cPs, llavors el temps necessari perquè el mateix sistema de resina augmenti la seva viscositat inicial de menys de 200 cPs a 1000 cPs a 110 ℃ és d'uns 25 minuts. La selecció dels paràmetres del procés ha de tenir en compte completament la viscositat i el temps de gelificació. Per exemple, en el procés d'introducció al buit, cal assegurar-se que la viscositat a la temperatura de funcionament estigui dins del rang de viscositat requerit pel procés, i que la vida útil de la resina a aquesta temperatura ha de ser prou llarga per garantir que la resina es pugui importar. En resum, la selecció del tipus de resina en el procés d'injecció ha de tenir en compte el punt de gelificació, el temps d'ompliment i la temperatura del material. Altres processos tenen una situació similar.
En el procés de modelat, la mida i la forma de la peça (motlle), el tipus de reforç i els paràmetres del procés determinen la velocitat de transferència de calor i el procés de transferència de massa del procés. La resina cura la calor exotèrmica, que es genera mitjançant la formació d'enllaços químics. Com més enllaços químics es formin per unitat de volum per unitat de temps, més energia s'allibera. Els coeficients de transferència de calor de les resines i els seus polímers són generalment força baixos. La velocitat d'eliminació de calor durant la polimerització no pot coincidir amb la velocitat de generació de calor. Aquestes quantitats incrementals de calor fan que les reaccions químiques es produeixin a un ritme més ràpid, cosa que resulta en més... Aquesta reacció autoaccelerada acabarà provocant una fallada per estrès o degradació de la peça. Això és més prominent en la fabricació de peces compostes de gran gruix, i és particularment important optimitzar la ruta del procés de curat. El problema de "sobrecàrrega de temperatura" local causat per l'alta velocitat exotèrmica de curat prepreg i la diferència d'estat (com ara la diferència de temperatura) entre la finestra del procés global i la finestra del procés local es deuen a com controlar el procés de curat. La "uniformitat de la temperatura" a la peça (especialment en la direcció del gruix de la peça), per aconseguir la "uniformitat de la temperatura", depèn de la disposició (o aplicació) d'algunes "tecnologies unitàries" al "sistema de fabricació". Per a peces primes, com que es dissiparà una gran quantitat de calor a l'ambient, la temperatura puja suaument i, de vegades, la peça no es curarà completament. En aquest moment, cal aplicar calor auxiliar per completar la reacció de reticulació, és a dir, l'escalfament continu.
La tecnologia de conformació sense autoclau de materials compostos és relativa a la tecnologia de conformació sense autoclau tradicional. En termes generals, qualsevol mètode de conformació de materials compostos que no utilitzi equips d'autoclau es pot anomenar tecnologia de conformació sense autoclau. Fins ara, l'aplicació de la tecnologia de modelat sense autoclau en el camp aeroespacial inclou principalment les següents direccions: tecnologia de preimpregnat sense autoclau, tecnologia de modelat líquid, tecnologia de modelat per compressió amb preimpregnat, tecnologia de curat per microones, tecnologia de curat per feix d'electrons, tecnologia de conformació de fluids a pressió equilibrada. Entre aquestes tecnologies, la tecnologia de preimpregnat OoA (Outof Autoclave) s'acosta més al procés de conformació sense autoclau tradicional i té una àmplia gamma de fonaments de processos de col·locació manual i automàtica, per la qual cosa es considera un teixit no teixit que probablement es realitzarà a gran escala. Tecnologia de conformació sense autoclau. Una raó important per utilitzar un autoclau per a peces compostes d'alt rendiment és proporcionar una pressió suficient al preimpregnat, superior a la pressió de vapor de qualsevol gas durant el curat, per inhibir la formació de porus, i aquesta és la principal dificultat que la tecnologia ha de superar amb el preimpregnat OoA. Un criteri important per avaluar la qualitat del prepreg d'OoA i el seu procés de modelat és si la porositat de la peça es pot controlar sota pressió de buit i si el seu rendiment pot assolir el rendiment del laminat curat en autoclau.
El desenvolupament de la tecnologia de prepreg OoA es va originar inicialment a partir del desenvolupament de la resina. Hi ha tres punts principals en el desenvolupament de resines per a prepregs OoA: un és controlar la porositat de les peces modelades, com ara utilitzar resines curades per reacció d'addició per reduir els volàtils en la reacció de curat; el segon és millorar el rendiment de les resines curades per aconseguir les propietats de la resina formades pel procés d'autoclau, incloses les propietats tèrmiques i mecàniques; el tercer és garantir que el prepreg tingui una bona manufacturabilitat, com ara garantir que la resina pugui fluir sota un gradient de pressió atmosfèrica, garantir que tingui una llarga vida útil de la viscositat i un temps exterior suficient a temperatura ambient, etc. Els fabricants de matèries primeres realitzen investigació i desenvolupament de materials d'acord amb els requisits de disseny i els mètodes de procés específics. Les direccions principals haurien d'incloure: millorar les propietats mecàniques, augmentar el temps extern, reduir la temperatura de curat i millorar la resistència a la humitat i la calor. Algunes d'aquestes millores de rendiment són contradictòries, com ara l'alta tenacitat i el curat a baixa temperatura. Cal trobar un punt d'equilibri i considerar-lo de manera exhaustiva!
A més del desenvolupament de la resina, el mètode de fabricació del prepreg també promou el desenvolupament d'aplicacions del prepreg d'OoA. L'estudi va descobrir la importància dels canals de buit del prepreg per a la fabricació de laminats de porositat zero. Estudis posteriors han demostrat que els prepregs semiimpregnats poden millorar eficaçment la permeabilitat als gasos. Els prepregs d'OoA estan semiimpregnats amb resina i les fibres seques s'utilitzen com a canals per als gasos d'escapament. Els gasos i els volàtils implicats en el curat de la peça es poden escapa a través de canals de manera que la porositat de la peça final sigui <1%.
El procés d'embossat al buit pertany al procés de conformació sense autoclau (OoA). En resum, és un procés de modelat que segella el producte entre el motlle i la bossa de buit i pressuritza el producte mitjançant el buit per fer que el producte sigui més compacte i tingui millors propietats mecàniques. El principal procés de fabricació és
Primer, s'aplica un agent desemmotllant o un teixit desemmotllant al motlle de laminació (o làmina de vidre). El prepreg s'inspecciona segons l'estàndard del prepreg utilitzat, incloent-hi principalment la densitat superficial, el contingut de resina, la matèria volàtil i altra informació del prepreg. Talleu el prepreg a mida. En tallar, presteu atenció a la direcció de les fibres. Generalment, la desviació de la direcció de les fibres ha de ser inferior a 1°. Numereu cada unitat de buidatge i anoteu el número de prepreg. En col·locar capes, les capes s'han de col·locar estrictament d'acord amb l'ordre de laminació requerit al full de registre de laminació, i la pel·lícula de PE o el paper desemmotllant s'han de connectar al llarg de la direcció de les fibres i les bombolles d'aire s'han de perseguir al llarg de la direcció de les fibres. El raspador estén el prepreg i el raspa tant com sigui possible per eliminar l'aire entre les capes. En col·locar, de vegades cal empalmar prepregs, que s'han d'empalmar al llarg de la direcció de la fibra. En el procés d'empalmament, s'ha d'aconseguir un solapament i un solapament mínim, i les juntes d'empalmament de cada capa s'han d'esglaonar. Generalment, l'espai d'empalmament del prepreg unidireccional és el següent: 1 mm; el prepreg trenat només es permet solapar-se, no empalmar, i l'amplada del solapament és de 10 a 15 mm. A continuació, cal prestar atenció a la precompactació al buit, i el gruix del prebombat varia segons els diferents requisits. L'objectiu és descarregar l'aire atrapat a la capa i els volàtils del prepreg per garantir la qualitat interna del component. Després hi ha la col·locació de materials auxiliars i l'ensacat al buit. Segellat i curat de la bossa: el requisit final és que no es pugui filtrar aire. Nota: el lloc on sovint hi ha fuites d'aire és la junta de segellament.
També produïmmetxa directa de fibra de vidre,estores de fibra de vidre, malla de fibra de vidre, ifibra de vidre teixida.
Contacta amb nosaltres:
Número de telèfon: +8615823184699
Número de telèfon: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Data de publicació: 23 de maig de 2022
