水溶性芯模材料的制備與性能研究.pdf

1、復合材料纖維纏繞成型工藝是將浸漬過樹脂膠液的連續(xù)纖維(或布帶、預浸紗)按照一定的規(guī)律纏繞到芯模上，然后經過固化、脫模獲得制品的工藝過程。復合材料纖維纏繞成型工藝中有很多的產品不容易脫模，有些甚至無法脫模。本實驗研究重點是用于纏繞成型的水溶性芯模材料，在纏繞成型后，在模具內注入一定溫度的水，將模具溶解倒出，要求不影響纏繞的成品，強度達到1.5-2MPa，具有一定的表面光潔度，在纏繞過程及固化過程中要求芯模材料要保持尺寸的穩(wěn)定。 本

2、文首先綜述了目前國內外水溶性高分子膠粘劑的各種改性利用方法及其在可溶芯上的應用現狀，總結目前所存在的缺陷，然后提出了用改性淀粉及填料復合共混制備新型水溶性芯模高分子復合材料的新思路，在保持其力學性能基礎之上提高芯模材料的水溶性。 目前，國內外對芯模材料的合成與利用上主要集中在石膏、水玻璃(鹽芯)、陶瓷等無機粘結劑，聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯類等有機粘結劑的利用等方法。這些方法都在不同程度上存在著一定的缺陷。淀粉衍生物由于自身

3、的結構特點，在共混成型過程中，可以實現保持其力學性能并提高芯模材料的水溶性。與此同時，淀粉衍生物的相容性好，在通過空心玻璃微珠進行增強后，能形成良好的界面結合。因此，采用空心玻璃微珠增強淀粉衍生物共混是一種新穎的值得探討的方法。 本文以改性淀粉為基體，以空心玻璃微珠為填料，制備了水溶性芯模材料，并進行詳細的實驗研究。對水溶芯材料的結構與性能進行了剖析，探討了其結構與性能間的相互關系，評價了水溶芯材料的力學性能與水溶性能。并采用經

4、過優(yōu)化了的水溶芯材料型芯工藝制造了玻璃纖維纏繞成型用芯模。結果顯示，所制芯模材料有具有優(yōu)良的力學性能及水溶性，能夠縮短玻璃纖維纏繞生產成型周期并節(jié)約成本。 該水溶芯材料體系的結構是分散的固體顆粒相(空心玻璃微珠)與連續(xù)相(黃糊精、磷酸酯淀粉)結合良好的混合體。在常溫下，這種混合體可通過常規(guī)的模壓工藝成型為水溶芯材料。分散相粒子均勻分布在連續(xù)相內，這種結構賦予了其良好的水溶性能和力學性能。 對水溶芯材料配方進行了優(yōu)化，目的

5、是找到各方面性能均較為優(yōu)越的水溶性型芯的配方及其制作方法?？紤]了空心玻璃微珠、尿素、改性淀粉的含量對水溶芯材料綜合性能的影響。 實驗結果表明：加入一定量的尿素能夠改善水溶芯材料的水溶性能，降低水溶芯材料的材料成本，獲得綜合性能較優(yōu)的水溶芯材料。當空心玻璃微珠用量控制在10wt％時，水溶芯材料的綜合性能更優(yōu)；黃糊精、磷酸酯淀粉作為水溶芯材料體系的基體材料，其含量不能少于50wt％，否則水溶芯材料的成型將會變的非常困難。最佳配方為6