用于共注射RTM工艺的环氧树脂和酚醛树脂的工艺特性

 

       研究了用于共注射RTM工艺制备承栽／隔热／防热一体化复合材料的酚醛树脂和环氧树脂的工艺特性。以苯并噁嗪为防热层的酚醛树脂基体，研究得到了满足共注射工艺条件的环氧树脂体系并确定了共注射的工艺窗口。研究结果表明，以E-44为基体树脂、以GA327改性芳胺为固化剂所构成的环氧树脂体系可作为承载层的基体树脂和苯并噁嗪树脂进行共注射，其共注射的工艺窗口温度为85 -90℃，在此温度范围内，环氧树脂体系和低粘度保持时间大于20 min，满足了共注射RTM成型一体化复合材料的基本工艺要求。

       高超声速巡航导弹在大气中飞行时要承受极为严重的气动加热，当飞行马赫数为8时，其头锥部位温度可达1 800℃，大面积舱体蒙皮部位的温度也将在600℃以上，如此之高的温度势必对导弹主结构和舱内仪器的正常工作产生影响，必须对其采取热防护措施。对于大面积舱体，已有的一些热防护措施主要是在主结构外缠绕成型耐烧蚀材料，或是将耐烧蚀材料做成防热套后再将其粘接在主承力结构表面。按照以上方法制备得到的主承力结构+防热结构的多层结构是分步成型得到的，不但增加了成型工艺的难度和复杂性，而且降低了整体结构的可靠性，由于二次固化的缘故，各功能层之间界面性能不佳。

       为了解决以上问题，本文提出了一种新的承载／隔热／防热一体化复合材料，在其结构中，承载层为炭／环氧复合材料，隔热层为轻质低热导率材料，防热层即烧蚀层为炭／酚醛复合材料，该复合材料结构可通过共注射RTM工艺一次整体成型而得到‘引。共注射RTM工
艺的实现是以满足共注射工艺条件的树脂体系为基础的，也就是不同的树脂体系能够在相同的工艺温度下进行注射并在相同的固化制度下进行固化。本文分别对环氧树脂和酚醛树脂进行了研究，优选得到满足共注射删工艺条件的环氧树脂和酚醛树脂，并确定了共注射RTM制备一体化复合材料的共注射工艺窗口。

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