環(huán)氧改性聚三唑樹脂共混體系的研究(五)
2.3.2碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料單向板的制備
PTA改性環(huán)氧樹脂體系采用纖維濕法纏繞成型,環(huán)境溫度≥20℃,濕度≤65%,纖維通過紗梳進(jìn)入浸膠槽、張力輥進(jìn)入絲嘴,按照一定的展紗寬進(jìn)行纏繞,每股纖維的張力控制在10~15N,纏繞結(jié)束后用吸膠氈處理產(chǎn)品表面多余膠液,后續(xù)進(jìn)行合模、切紗,然后固化、脫模、切割試件。
PTA樹脂纏繞單向板采用半干法纏繞成型,環(huán)境溫度≥20℃,濕度≤65%,纖維通過紗梳進(jìn)入浸膠槽、經(jīng)過張力輥后進(jìn)入臥式隧道式烘箱,烘箱溫度控制90~100℃,烘箱作用在于除去PTA樹脂中的溶劑成分,按照一定的展紗寬進(jìn)行纏繞,后續(xù)進(jìn)行合模、切紗,合模過程應(yīng)該采用加壓形式,以便排出溶劑,然后固化、脫模、切割試件。
3 結(jié)果和討論
3.1環(huán)氧-PTA樹脂固化過程
隨著6150樹脂的比例升高,第二個(gè)峰的放熱量增加,峰值溫度升高。DSC曲線表明,6150在PTA樹脂及其固化物的作用下,也可發(fā)生固化反應(yīng),但由于PTA在180℃時(shí)固化反應(yīng)大致完成,已經(jīng)形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),而180℃以后環(huán)氧樹脂6150開始固化。從固化反應(yīng)機(jī)理分析,PTA中的叔胺使6150開環(huán)固化,但由于其活性基團(tuán)濃度較低,致使固化峰值溫度過高,超過200℃甚至230℃,對(duì)其玻璃化溫度而言,這樣的固化溫度過高,從產(chǎn)品制造周期考慮,該樹脂體系優(yōu)勢(shì)不大,因此單獨(dú)使用6150樹脂與PTA樹脂共混并不合適。
100~200℃時(shí)有兩個(gè)重合的峰,隨著TDE85比例升高,左側(cè)PTA的固化峰逐漸變?nèi)?,直至接近消失,右?cè)TDE85的固化峰放熱量增大,峰值溫度基本不變,這可能是由于TDE85將PTA稀釋,使得PTA樹脂固化溫度升高,與TDE85固化峰重合程度變大。當(dāng)環(huán)氧樹脂與PTA樹脂的質(zhì)量比為1:1時(shí),共混樹脂固化過程更為平穩(wěn)。出現(xiàn)TDE85固化峰說明PTA樹脂固化交聯(lián)過程中含有叔胺基團(tuán)的產(chǎn)物能夠催化固化TDE85樹脂。與6150相比,TDE85具有三個(gè)活性位點(diǎn)(環(huán)氧基團(tuán)),反應(yīng)活性高,在較低溫度下(175℃),反應(yīng)達(dá)到峰值。但TDE85價(jià)格較高,從產(chǎn)品制造成本考慮,單獨(dú)使用TDE85缺少競(jìng)爭(zhēng)力。
(未完待續(xù))
來源:熱固性樹脂,哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司,邁愛德編輯整理