RTM工藝制備改性酚醛復合材料性能研究.pdf

1、酚醛樹脂具有優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性和耐化學腐蝕性。酚醛樹脂在纖維增強樹脂基復合材料中最主要的優(yōu)點是樹脂的耐火性好，低煙低毒(FST)的特性，使其在很多方面得到了廣泛的應用。VARTM工藝以其生產成本低、一次成型、生產效率高、環(huán)保性好、成型制件性能優(yōu)良，并且適用于制備大型構件等獨特的優(yōu)勢，具有成為未來制備復合材料主要成型工藝的發(fā)展趨勢。但是由于VARTM成型要求樹脂的粘度較低，流動性較好，樹脂粘度在足夠長的時間內基本保持不變，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，需要對酚醛樹脂進行改性，有研究指出納米材料的加入可以從根本上提高納米復合材料的工藝、物理和機械性能。
　　 本文利用高剪切混合與超聲震蕩相結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分析分別對納米SiO2-酚醛樹脂納米復合材料的結構性能和熱穩(wěn)定性進行了研究，結果顯示，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，并通過適當延長凝膠時間的熱固化工藝，制備出無孔隙和微裂紋的復合材料試樣;TGA分析發(fā)現加入納米SiO2后試樣的熱穩(wěn)定性均較未改性酚醛樹脂好，并且納米復合材料的耐熱性隨納米SiO2含量的增加而增強。
　　 利用旋轉式粘度測試儀對酚醛樹脂的粘度和凝膠時間進行了測試，發(fā)現加入固化劑的酚醛樹脂，室溫放置90min時，粘度仍低于0.9Pa·s滿足VARTM工藝對樹脂粘度的要求。雖然納米粘土的加入會增加酚醛樹

4、脂的粘度，但本文納米粘土的使用量對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對高剪切混合制備的納米粘土改性酚醛樹脂的結構性能進行觀察測試，發(fā)現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/酚醛樹脂納米復合材料，對所有復合材料進行阻燃和機械性能分析，結果表明，納米粘土的加入可以有效的提高復合材料的阻燃性，對復合材料機械