RFI工艺用环氧树脂膜的制备及其化学流变特性

 

       为研制低成本树脂膜熔渗(RFI)工艺用环氧树脂膜，以环氧树脂E51、高温潜伏性固化剂三氟化硼单乙胺和乙二醇为原料，采用正交设计方法对配方进行优化，并通过控制预聚反应程度的方法进行合成实验。对所研制树脂膜的化学流变特性进行测试研究，结果表明，树脂膜在130℃工作温度下，最低黏度达360 mPa -s，小于1000 mPa-s的低黏度时间达32 min，凝胶时间为48min，并且室温不粘手，可任意弯曲，适用于RFI工艺。通过不同升温速率的DSC扫描，分析了预聚原液和树脂膜的反应活化能，发现树脂膜反应活化能比预聚原液高，而且树脂膜的反应活化能随着固化度增加而增加。以双Arrhenius公式为理论基础建立了树脂膜黏度和凝胶时间的预测函数，实验结果表明二者均具有良好的适用性。根据RFI工艺对黏度的要求创立了熔渗力因子的表达方程，并通过该方程确定了理论最佳熔渗温度为128.4℃。

       树脂膜熔渗(Resin film infusion，RFI)工艺是在树脂传递模塑(RTM)的基础上发展起来的树脂膜渗透成型工艺[1-2]。其原理是将树脂预先制备成树脂膜或稠状树脂块铺覆在成型模的底部，其上层覆以纤维预制件，然后，依照真空袋装袋工艺将模腔封装，于热环境下采用真空技术将树脂由下向上抽吸，从而填满整个预制件空间，固化成型，最终得到复合材料制件.RFI工艺具有操作简便、制品纤维含量高、成本低、适合制造大型平板类结构件等优点，在航空航天、汽车和船舶等行业的整体成型方面有着特殊的应用，受到国内外相关研究机构的高度关注.

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