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預浸料——高性能復合材料用原材料

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-04-21  來源:FRPAPP  瀏覽次數(shù):126

        對性能、材料鑒定和產(chǎn)品一致性有極高要求的行業(yè),如航空航天、國防、船舶、海上油井、公交交通工具和可再生能源諸部門,預浸料已得到公認。George Mash對預浸料的材料和制作方法做出了評論。

      木工不想親自由纖維(纖維素)和樹脂(木質(zhì)素)組織原材料來作為產(chǎn)品制造過程的一部分。而事實上復合材料制造商(他們中許多都使用增強塑料連續(xù)生產(chǎn)模塑件)卻希望如此。難怪,對高性能復合材料來說,獲得要求的穩(wěn)定的高質(zhì)量是一個難題。有待控制的大量變數(shù),如樹脂的選擇和含量,纖維增強材料的鋪放和含量,催化劑和促進劑類添加劑,浸潤和避免空氣裹人的程度,真空、溫度和壓力對固化的程度影響、放熱和正確填充模具(閉模工藝時)等是很難同時滿足的。

       這就是為什么材料供應商要開發(fā)一種更有生命力的1‘原材料”的原因。“預浸料”織物成卷筒狀并可直接鋪進模具內(nèi),不需要進一步浸潤,而且避免了操作工人與液態(tài)樹脂的接觸。在該系統(tǒng)中,纖維用預催化樹脂預浸漬使其處于穩(wěn)定的等待期或稱“B”階段,因此,只需在產(chǎn)品模塑階段將材料提高到引發(fā)溫度而進行固化即可。隨著預浸料的變遷,材料供應商擔負的重任是保證:高的纖維體積含量、最佳樹脂,纖維組合、低空隙(通常小于2qo)以及高重復性地達到這些要求。預浸料在對性能、材料評定和產(chǎn)品一致性要求極高的行業(yè)中的應用已得到認可,如航空航天、國防、船舶、海上油井、公共交通工具和可再生能源諸部門。

    為了防止在室溫T緩慢發(fā)生的交聯(lián)聚合反應,大多數(shù)材料必須保存在-18℃左右的冷藏庫內(nèi),所以預浸料的儲存便成了一個問題。冷藏的預浸料好幾年仍可使用。供應商對其產(chǎn)品確定的“外放置壽命”是該材料能在冰柜外保持仍可用的累加時間。超過其最大外放置壽命的材料不可使用,并應該廢棄。
      
        對各種應用都有相應的預浸料。樹脂可以是聚酯(鄰苯或間苯二甲酸酯)、乙烯基或氰酸酯、環(huán)氧、酚醛、雙馬來酰亞胺和聚酰亞胺諸熱固性樹脂;或熱塑性樹脂如聚酰亞胺醚PEI、聚醚砜PES、聚醚酮PEK和聚醚醚酮PEEK,而增強材料可以是聚乙烯、玻璃纖維(E、S、R等)、芳綸( Kevlar、Twaron)、碳纖維(瀝青、聚丙烯腈,即PAN或纖維素)、硼和陶瓷等纖維以單向帶、纖維束或帶的形式或作為一多向的(雙軸的、三軸的)、編織的、針織的或交織的二維或三維織物??椢锟筛鶕?jù)所期望的樣式(指定的形狀)、粘著性以及重量和機械性能來選擇。選擇樹脂是按照其韌性、玻璃化溫度(其耐熱性的度量)和固化時的

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