單向碳纖維預浸料性能評價與工藝研究.pdf

1、預浸料是用樹脂基體在嚴格控制的條件下浸漬連續(xù)纖維或織物，制成樹脂基體與增強體的組合物，是制造復合材料的中間材料。它的一些性能直接帶入復合材料中，是復合材料的基礎(chǔ)。隨著復合材料研究和開發(fā)的不斷進步，使用領(lǐng)域日漸擴大，復合材料的不同制造工藝、不同工作條件對預浸料也提出了不同要求，對預浸料性能的要求也越來越高。常用的樹脂、預浸料測試，主要是一些基本的性能測試，如凝膠時間，面密度，樹脂含量等；這些測試并不能全面的表征樹脂性能及預浸料的性能，因此

2、需要采用一些現(xiàn)代的分析測試方法，如紅外測試，測試樹脂的特征基團，同時測試樹脂的環(huán)氧指數(shù)，表征樹脂的固化程度與存儲期的關(guān)系；差示掃描量熱儀測試，分析樹脂的熱學性能。同時需要建立一套完整的預浸料性能評價體系，能夠深入了解并全面評價預浸料及樹脂的性能，對實際的生產(chǎn)進行反饋及指導。本文主要對預浸料原材料--樹脂及預浸料性能進行了分析評價。
　　本文先評價測試了三種預浸料用樹脂的化學性能和力學性能。首先通過紅外分析，測試三種樹脂的特征基團，

3、然后通過環(huán)氧指數(shù)的表征來評價樹脂存儲期對樹脂固化度的影響；其次用差示掃描量熱儀表征樹脂的熱學性能，測試其固化反應放出的熱量，及固化過程中樹脂的轉(zhuǎn)化率；用熱板法測試樹脂的凝膠時間；最后通過樹脂拉伸、彎曲的測試，來表征樹脂的力學性能。通過以上測試，得知三種樹脂的特征基團略有不同，固樹脂的分子結(jié)構(gòu)不同，因此導致樹脂的熱學性能不同，凝膠時間不同，力學性能也有差異；但樹脂的大多數(shù)特征基團相同，所以樹脂的性能相近，如環(huán)氧指數(shù)與樹脂存儲期的關(guān)系，可得

4、知隨存儲期的延長，樹脂內(nèi)部發(fā)生固化反應，環(huán)氧指數(shù)下降，但三種樹脂環(huán)氧指數(shù)下降的幅度相差不大。
　　接下來，測試對比分析了兩種不同公司的預浸料物理性能，主要通過預浸料面密度、碳纖維面密度、樹脂含量測試，分析預浸料基本的物理性能，同時在一定程度上反映出兩種預浸料的生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性及均勻一致性；接下來測試隨存儲時間延長，預浸料的揮發(fā)份含量、凝膠時間和粘性的變化，分析存儲時間對預浸料的影響。通過以上測試，可對預浸料的物理性能進行全面的表征