RTM工藝制備改性酚醛復(fù)合材料性能研究.pdf

1、酚醛樹脂具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性。酚醛樹脂在纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料中最主要的優(yōu)點(diǎn)是樹脂的耐火性好，低煙低毒(FST)的特性，使其在很多方面得到了廣泛的應(yīng)用。VARTM工藝以其生產(chǎn)成本低、一次成型、生產(chǎn)效率高、環(huán)保性好、成型制件性能優(yōu)良，并且適用于制備大型構(gòu)件等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，具有成為未來(lái)制備復(fù)合材料主要成型工藝的發(fā)展趨勢(shì)。但是由于VARTM成型要求樹脂的粘度較低，流動(dòng)性較好，樹脂粘度在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)基本保持不變，所以，傳統(tǒng)酚醛樹脂

2、不能滿足VARTM工藝要求。為了使酚醛樹脂適用于VARTM成型工藝，需要對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性，有研究指出納米材料的加入可以從根本上提高納米復(fù)合材料的工藝、物理和機(jī)械性能。
　　 本文利用高剪切混合與超聲震蕩相結(jié)合的方法制備了納米SiO2改性液態(tài)水溶性酚醛樹脂。利用SEM和TEM及TGA分析分別對(duì)納米SiO2-酚醛樹脂納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)性能和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，利用高剪切混合方法可以將任意含量（5wt％，20wt％）的納米

3、SiO2均勻的分散到酚醛樹脂中，并通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)凝膠時(shí)間的熱固化工藝，制備出無(wú)孔隙和微裂紋的復(fù)合材料試樣;TGA分析發(fā)現(xiàn)加入納米SiO2后試樣的熱穩(wěn)定性均較未改性酚醛樹脂好，并且納米復(fù)合材料的耐熱性隨納米SiO2含量的增加而增強(qiáng)。
　　 利用旋轉(zhuǎn)式粘度測(cè)試儀對(duì)酚醛樹脂的粘度和凝膠時(shí)間進(jìn)行了測(cè)試，發(fā)現(xiàn)加入固化劑的酚醛樹脂，室溫放置90min時(shí)，粘度仍低于0.9Pa·s滿足VARTM工藝對(duì)樹脂粘度的要求。雖然納米粘土的加入會(huì)增加酚醛樹

4、脂的粘度，但本文納米粘土的使用量對(duì)酚醛樹脂的粘度影響不大，所以納米粘土改性酚醛樹脂也適用于VARTM工藝。用TEM對(duì)高剪切混合制備的納米粘土改性酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行觀察測(cè)試，發(fā)現(xiàn)納米粘土在酚醛樹脂中分散良好，其中含量為5wt％的粘土在酚醛樹脂中的分散均勻性最好;并利用VARTM工藝制備了E-玻璃纖維/粘土/酚醛樹脂納米復(fù)合材料，對(duì)所有復(fù)合材料進(jìn)行阻燃和機(jī)械性能分析，結(jié)果表明，納米粘土的加入可以有效的提高復(fù)合材料的阻燃性，對(duì)復(fù)合材料機(jī)械