Os materiais compostos combínanse con fibras de reforzo e un material plástico. O papel da resina nos materiais compostos é crucial. A elección da resina determina unha serie de parámetros de proceso característicos, algunhas propiedades mecánicas e funcionalidades (propiedades térmicas, inflamabilidade, resistencia ambiental, etc.). As propiedades da resina tamén son un factor clave para comprender as propiedades mecánicas dos materiais compostos. Cando se selecciona a resina, determínase automaticamente a xanela que determina o rango de procesos e as propiedades do composto. A resina termoestable é un tipo de resina de uso común para compostos de matriz de resina debido á súa boa fabricabilidade. As resinas termoestables son case exclusivamente líquidas ou semisólidas a temperatura ambiente e, conceptualmente, parécense máis aos monómeros que compoñen a resina termoplástica que á resina termoplástica no estado final. Antes de curar as resinas termoestables, pódense procesar en varias formas, pero unha vez curadas con axentes de curado, iniciadores ou calor, non se poden volver moldear porque se forman enlaces químicos durante o curado, o que fai que pequenas moléculas se transformen en polímeros ríxidos reticulados tridimensionais con pesos moleculares máis altos.
Existen moitos tipos de resinas termoestables, entre as que se empregan habitualmente as resinas fenólicas,resinas epoxi, resinas de bis-cabalo, resinas de vinilo, resinas fenólicas, etc.
(1) A resina fenólica é unha resina termoendurecible temperá con boa adhesión, boa resistencia á calor e propiedades dieléctricas despois do curado, e as súas características excepcionais son excelentes propiedades ignífugas, baixa taxa de liberación de calor, baixa densidade de fume e combustión. O gas liberado é menos tóxico. A procesabilidade é boa e os compoñentes de material composto pódense fabricar mediante procesos de moldeo, enrolamento, colocación manual, pulverización e pultrusión. Un gran número de materiais compostos a base de resina fenólica utilízanse nos materiais de decoración de interiores de aeronaves civís.
(2)Resina epoxié unha das primeiras matrices de resina empregadas en estruturas de aeronaves. Caracterízase por unha ampla variedade de materiais. Diferentes axentes de curado e aceleradores poden obter un rango de temperatura de curado dende a temperatura ambiente ata os 180 ℃; ten propiedades mecánicas máis elevadas; bo tipo de emparellamento de fibras; resistencia á calor e á humidade; excelente tenacidade; excelente fabricabilidade (boa cobertura, viscosidade moderada da resina, boa fluidez, ancho de banda presurizado, etc.); axeitado para o moldeo de cocurado xeral de compoñentes grandes; económico. O bo proceso de moldeo e a excelente tenacidade da resina epoxi fan que ocupe unha posición importante na matriz de resina dos materiais compostos avanzados.
(3)Resina de viniloé recoñecida como unha das excelentes resinas resistentes á corrosión. Pode soportar a maioría dos ácidos, álcalis, solucións salinas e medios solventes fortes. É amplamente utilizada na fabricación de papel, industria química, electrónica, petróleo, almacenamento e transporte, protección ambiental, buques, industria da iluminación automotriz. Ten as características do poliéster insaturado e da resina epoxi, polo que ten tanto as excelentes propiedades mecánicas da resina epoxi como o bo rendemento do proceso do poliéster insaturado. Ademais dunha excelente resistencia á corrosión, este tipo de resina tamén ten unha boa resistencia á calor. Inclúe o tipo estándar, o tipo de alta temperatura, o tipo ignífugo, o tipo resistente ao impacto e outras variedades. A aplicación da resina de vinilo en plástico reforzado con fibra (FRP) baséase principalmente na colocación manual, especialmente en aplicacións anticorrosión. Co desenvolvemento do SMC, a súa aplicación neste sentido tamén é bastante notable.
(4) A resina de bismaleimida modificada (denominada resina de bismaleimida) foi desenvolvida para cumprir os requisitos dos novos avións de combate para a matriz de resina composta. Estes requisitos inclúen: compoñentes grandes e perfís complexos a 130 ℃ Fabricación de compoñentes, etc. En comparación coa resina epoxi, a resina Shuangma caracterízase principalmente por unha resistencia superior á humidade e á calor e unha alta temperatura de funcionamento; a desvantaxe é que a fabricabilidade non é tan boa como a da resina epoxi e a temperatura de curado é alta (curado por riba de 185 ℃) e require unha temperatura de 200 ℃. Ou durante moito tempo a unha temperatura superior a 200 ℃.
(5) A resina de éster de cianuro (diacústico qing) ten unha constante dieléctrica baixa (2,8~3,2) e unha tanxente de perda dieléctrica extremadamente pequena (0,002~0,008), unha temperatura de transición vítrea elevada (240~290 ℃), baixa contracción, baixa absorción de humidade, excelentes propiedades mecánicas e propiedades de unión, etc., e unha tecnoloxía de procesamento similar á resina epoxi.
Na actualidade, as resinas de cianato utilízanse principalmente en tres aspectos: placas de circuítos impresos para dixital de alta velocidade e alta frecuencia, materiais estruturais transmisores de ondas de alto rendemento e materiais compostos estruturais de alto rendemento para a industria aeroespacial.
En poucas palabras, o rendemento da resina epoxi non só está relacionado coas condicións de síntese, senón que tamén depende principalmente da estrutura molecular. O grupo glicidilo da resina epoxi é un segmento flexible que pode reducir a viscosidade da resina e mellorar o rendemento do proceso, pero ao mesmo tempo reducir a resistencia á calor da resina curada. Os principais enfoques para mellorar as propiedades térmicas e mecánicas das resinas epoxi curadas son o baixo peso molecular e a multifuncionalización para aumentar a densidade de reticulación e introducir estruturas ríxidas. Por suposto, a introdución dunha estrutura ríxida leva a unha diminución da solubilidade e a un aumento da viscosidade, o que leva a unha diminución do rendemento do proceso da resina epoxi. Como mellorar a resistencia á temperatura do sistema de resina epoxi é un aspecto moi importante. Desde o punto de vista da resina e do axente de curado, cantos máis grupos funcionais, maior será a densidade de reticulación. Canto maior sexa a Tg. Operación específica: Use resina epoxi multifuncional ou axente de curado, use resina epoxi de alta pureza. O método máis utilizado é engadir unha certa proporción de resina epoxi de o-metilacetaldehído ao sistema de curado, o que ten un bo efecto e baixo custo. Canto maior sexa o peso molecular medio, máis estreita será a distribución do peso molecular e maior será a Tg. Operación específica: usar unha resina epoxi multifuncional ou un axente de curado ou outros métodos cunha distribución de peso molecular relativamente uniforme.
Como matriz de resina de alto rendemento utilizada como matriz composta, as súas diversas propiedades, como a procesabilidade, as propiedades termofísicas e as propiedades mecánicas, deben satisfacer as necesidades das aplicacións prácticas. A fabricabilidade da matriz de resina inclúe a solubilidade en solventes, a viscosidade da fusión (fluidez) e os cambios de viscosidade, e os cambios do tempo de xelificación coa temperatura (xanela do proceso). A composición da formulación da resina e a elección da temperatura de reacción determinan a cinética da reacción química (velocidade de curado), as propiedades reolóxicas químicas (viscosidade-temperatura fronte ao tempo) e a termodinámica da reacción química (exotérmica). Os diferentes procesos teñen diferentes requisitos para a viscosidade da resina. En xeral, para o proceso de enrolamento, a viscosidade da resina é xeralmente duns 500 cPs; para o proceso de pultrusión, a viscosidade da resina é duns 800~1200 cPs; para o proceso de introdución ao baleiro, a viscosidade da resina é xeralmente duns 300 cPs, e o proceso RTM pode ser maior, pero xeralmente non superará os 800 cPs; para o proceso de preimpregnación, a viscosidade debe ser relativamente alta, xeralmente duns 30000~50000 cPs. Por suposto, estes requisitos de viscosidade están relacionados coas propiedades do proceso, o equipo e os propios materiais, e non son estáticos. En xeral, a medida que a temperatura aumenta, a viscosidade da resina diminúe no rango de temperatura máis baixo; non obstante, a medida que a temperatura aumenta, a reacción de curado da resina tamén avanza. Cineticamente falando, a velocidade de reacción da temperatura duplícase por cada aumento de 10 ℃, e esta aproximación segue sendo útil para estimar cando a viscosidade dun sistema de resina reactiva aumenta ata un certo punto crítico de viscosidade. Por exemplo, un sistema de resina cunha viscosidade de 200 cPs a 100 ℃ tarda 50 minutos en aumentar a súa viscosidade a 1000 cPs, entón o tempo necesario para que o mesmo sistema de resina aumente a súa viscosidade inicial de menos de 200 cPs a 1000 cPs a 110 ℃ é duns 25 minutos. A selección dos parámetros do proceso debe ter en conta plenamente a viscosidade e o tempo de xelificación. Por exemplo, no proceso de introdución ao baleiro, é necesario garantir que a viscosidade á temperatura de funcionamento estea dentro do rango de viscosidade requirido polo proceso, e que a vida útil da resina a esta temperatura sexa o suficientemente longa como para garantir que a resina se poida importar. En resumo, a selección do tipo de resina no proceso de inxección debe ter en conta o punto de xelificación, o tempo de recheo e a temperatura do material. Outros procesos teñen unha situación similar.
No proceso de moldeo, o tamaño e a forma da peza (molde), o tipo de reforzo e os parámetros do proceso determinan a taxa de transferencia de calor e o proceso de transferencia de masa do proceso. A resina cura a calor exotérmica, que se xera pola formación de enlaces químicos. Cantas máis enlaces químicos se formen por unidade de volume por unidade de tempo, máis enerxía se libera. Os coeficientes de transferencia de calor das resinas e os seus polímeros son xeralmente bastante baixos. A taxa de eliminación de calor durante a polimerización non pode coincidir coa taxa de xeración de calor. Estas cantidades incrementais de calor fan que as reaccións químicas se produzan a un ritmo máis rápido, o que resulta nunha maior... Esta reacción autoacelerada acabará levando a unha falla por tensión ou á degradación da peza. Isto é máis destacado na fabricación de pezas compostas de gran grosor, e é particularmente importante optimizar a ruta do proceso de curado. O problema do "sobrepaso de temperatura" local causado pola alta taxa exotérmica de curado preimpregnado e a diferenza de estado (como a diferenza de temperatura) entre a xanela do proceso global e a xanela do proceso local débense a como controlar o proceso de curado. A "uniformidade da temperatura" na peza (especialmente na dirección do grosor da peza) para lograr a "uniformidade da temperatura" depende da disposición (ou aplicación) dalgunhas "tecnoloxías unitarias" no "sistema de fabricación". Para pezas delgadas, dado que se disipará unha gran cantidade de calor no ambiente, a temperatura aumenta suavemente e, ás veces, a peza non se curará completamente. Neste momento, é necesario aplicar calor auxiliar para completar a reacción de reticulación, é dicir, o quecemento continuo.
A tecnoloxía de conformado sen autoclave de materiais compostos é relativa á tecnoloxía tradicional de conformado en autoclave. En termos xerais, calquera método de conformado de materiais compostos que non empregue equipos de autoclave pode denominarse tecnoloxía de conformado sen autoclave. Ata o de agora, a aplicación da tecnoloxía de moldeado sen autoclave no campo aeroespacial inclúe principalmente as seguintes direccións: tecnoloxía de preimpregnado sen autoclave, tecnoloxía de moldeado líquido, tecnoloxía de moldeado por compresión preimpregnado, tecnoloxía de curado por microondas, tecnoloxía de curado por feixe de electróns e tecnoloxía de conformado de fluídos a presión equilibrada. Entre estas tecnoloxías, a tecnoloxía de preimpregnado OoA (Outof Autoclave) está máis preto do proceso tradicional de conformado en autoclave e ten unha ampla gama de bases de procesos de colocación manual e automática, polo que se considera un tecido non tecido que probablemente se realizará a grande escala. Tecnoloxía de conformado en autoclave. Unha razón importante para usar un autoclave para pezas compostas de alto rendemento é proporcionar unha presión suficiente ao preimpregnado, maior que a presión de vapor de calquera gas durante o curado, para inhibir a formación de poros, e esta é a principal dificultade que a tecnoloxía necesita superar para superar o preimpregnado OoA. Se a porosidade da peza se pode controlar baixo presión de baleiro e se o seu rendemento pode alcanzar o rendemento dun laminado curado en autoclave é un criterio importante para avaliar a calidade do prepreg de OoA e o seu proceso de moldeo.
O desenvolvemento da tecnoloxía de prepreg de OoA orixinouse a partir do desenvolvemento da resina. Hai tres puntos principais no desenvolvemento de resinas para prepregs de OoA: un é controlar a porosidade das pezas moldeadas, como o uso de resinas curadas por reacción de adición para reducir os volátiles na reacción de curado; o segundo é mellorar o rendemento das resinas curadas para lograr as propiedades da resina formadas polo proceso de autoclave, incluíndo propiedades térmicas e propiedades mecánicas; o terceiro é garantir que o prepreg teña unha boa fabricabilidade, como garantir que a resina poida fluír baixo un gradiente de presión atmosférica, garantir que teña unha longa vida útil da viscosidade e un tempo de temperatura ambiente exterior suficiente, etc. Os fabricantes de materias primas realizan investigación e desenvolvemento de materiais segundo requisitos de deseño e métodos de proceso específicos. As direccións principais deberían incluír: mellorar as propiedades mecánicas, aumentar o tempo externo, reducir a temperatura de curado e mellorar a resistencia á humidade e á calor. Algunhas destas melloras de rendemento son contraditorias, como a alta tenacidade e o curado a baixa temperatura. É necesario atopar un punto de equilibrio e consideralo de forma exhaustiva!
Ademais do desenvolvemento de resinas, o método de fabricación do prepreg tamén promove o desenvolvemento de aplicacións do prepreg de OoA. O estudo descubriu a importancia dos canais de baleiro do prepreg para a fabricación de laminados de porosidade cero. Estudos posteriores demostraron que os prepreg semiimpregnados poden mellorar eficazmente a permeabilidade aos gases. Os prepreg de OoA están semiimpregnados con resina e as fibras secas utilízanse como canais para os gases de escape. Os gases e os volátiles implicados no curado da peza poden ser expulsados a través de canais de tal xeito que a porosidade da peza final sexa <1 %.
O proceso de ensacado ao baleiro pertence ao proceso de conformado sen autoclave (OoA). En resumo, é un proceso de moldeo que sela o produto entre o molde e a bolsa ao baleiro e presuriza o produto mediante o baleiro para facelo máis compacto e ter mellores propiedades mecánicas. O principal proceso de fabricación é
Primeiro, aplícase un axente desmoldante ou tea desmoldante ao molde de colocación (ou á folla de vidro). O prepreg inspecciónase segundo o estándar do prepreg utilizado, incluíndo principalmente a densidade superficial, o contido de resina, a materia volátil e outra información do prepreg. Córtase o prepreg ao tamaño. Ao cortar, preste atención á dirección das fibras. Xeralmente, a desviación da dirección das fibras debe ser inferior a 1°. Numere cada unidade de corte e rexistre o número do prepreg. Ao colocar capas, estas deben colocarse en estrita conformidade coa orde de colocación requirida na folla de rexistro de colocación, e a película de PE ou o papel desmoldante deben conectarse ao longo da dirección das fibras e as burbullas de aire deben perseguirse ao longo da dirección das fibras. O raspador estende o prepreg e rapáao o máximo posible para eliminar o aire entre as capas. Ao colocar, ás veces é necesario empalmar prepregs, que deben empalmarse ao longo da dirección da fibra. No proceso de empalme, débese conseguir solapamento e menos solapamento, e as costuras de empalme de cada capa deben estar escalonadas. En xeral, o oco de empalme do prepreg unidireccional é o seguinte: 1 mm; o prepreg trenzado só se permite solapar, non empalmar, e o ancho do solapamento é de 10 a 15 mm. A continuación, preste atención á precompactación ao baleiro, e o grosor do prebombeo varía segundo os diferentes requisitos. O propósito é descargar o aire atrapado na capa e os volátiles no prepreg para garantir a calidade interna do compoñente. Despois está a colocación de materiais auxiliares e o ensacado ao baleiro. Selado e curado das bolsas: o requisito final é que non se poidan perder aire. Nota: o lugar onde adoita haber fugas de aire é a xunta do selante.
Tamén producimosmecha directa de fibra de vidro,tapetes de fibra de vidro, malla de fibra de vidro, emecha tecida de fibra de vidro.
Contacta connosco:
Número de teléfono: +8615823184699
Número de teléfono: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Data de publicación: 23 de maio de 2022
