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加壓溫度對聚酰亞胺(àn)複合材料性能影響
日期:2019-11-25  人氣:308

  確定最優的固(gù)化工藝參數主要是(shì)選擇(zé)最優的加壓點,而加壓點(diǎn)選擇的基礎就是(shì)樹脂固化反(fǎn)應的曆程(chéng)及其黏度的(de)變化。902 聚酰亞胺(àn)樹脂(zhī)在(zài)固化過程中發生的是加成反應。在升溫固化過程中,當溫度未達到加成反應的反應(yīng)溫(wēn)度時(shí),樹脂黏度隨溫度(dù)的升高而不斷降低,當溫度達到(dào)樹(shù)脂發生(shēng)交聯反(fǎn)應時,一方麵(miàn)樹脂黏度隨溫(wēn)度升高不斷降低,而另一方(fāng)麵此時發(fā)生交聯反應並且隨著溫度升高速度由慢變快,速度達到一定數值(zhí)後又逐漸降低,這是由化學動力學控製,在這一過(guò)程(chéng)中樹脂(zhī)交聯程度和(hé)黏度不(bú)斷增加,在這兩(liǎng)種(zhǒng)作用下,樹脂存在一個黏(nián)度(dù)**點,在此附近選擇(zé)加壓時機有利於樹脂流動,減少孔隙(xì)率。

  因此,選擇**黏度點加(jiā)壓成為製備低孔(kǒng)隙(xì)率聚酰亞胺複合材料(liào)的關鍵。通過(guò)樹脂的黏度-溫度曲(qǔ)線(xiàn)可知,當樹脂處於**黏度值時所(suǒ)對(duì)應的溫度在250℃附近,與T﹣β 圖外推法得到的加壓溫度252℃附近相一致。故以250℃為(wéi)參(cān)考加壓(yā)溫(wēn)度點選擇了不同的加壓時機成型複(fù)合材料單(dān)向板,並進行了微觀結構和力學性能(néng)的測試分析。

從測試結果可以看出,加壓時機對902 聚(jù)酰亞胺複合材料的(de)孔隙率有較大影響,240 之前孔隙率(lǜ)增加,力學性能較差,反映最明顯的是層間剪切強度(dù)低於60 MPa240 270加壓,可得到較小(xiǎo)的孔隙率,力學性能也較為優異,尤其以240 260℃更優,彎曲強度能達到1 800 MPa 以上,層間剪切(qiē)強度能達到(dào)110 MPa 左右。270 之後加壓,孔隙率又呈增長的趨勢,力學性能又開始下降(jiàng)。

  由(yóu)於(yú)聚酰亞胺在100 250之間發生酰胺化和酰亞胺化的縮聚反應(yīng),放出(chū)大量的小(xiǎo)分子,再加上預浸料和鋪層過程中帶入的(de)水份(fèn)和空氣等揮發份,構成了複合材料成型過程中產生孔隙的主要因素。如果這(zhè)些(xiē)小分子(zǐ)不能有效地逃逸出來,樹脂在固化過程中將會在複合材料中形成孔隙(xì)被(bèi)固定下來。240℃之前亞胺化反應沒有完全,此時加壓小分子不能及時逃出,造(zào)成較大的孔(kǒng)隙率。260 之後樹脂的黏度增加很快(kuài),即使在壓力作用下樹脂的(de)流動阻力也非常大,小分子被包裹在複合材料中,造(zào)成孔隙率(lǜ)的增加。試驗結果表明,加壓時機選(xuǎn)擇在240 260℃之間為最優(yōu)加壓區間(jiān),此時樹脂的黏度較低,而且亞胺化反應已經完成,有利於小分子的逃逸(yì),可以得到較低孔隙率的高質量複合材料。


tags標簽: 聚酰亞胺複合材料
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