CN103642003A - 一种环氧树脂的预浸料固化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环氧树脂的预浸料固化工艺，属于复合材料工艺技术领域。该环氧树脂的制备步骤如下：A）、先将E-54树脂与JF45树脂按1:1的重量比配成混合树脂；B）、然后加入上述步骤A）中的混合树脂重量的40%-50%的氨苯砜；C）、再加入上述步骤A）中混合树脂重量1%-3%的三氟化硼单乙胺，混合成环氧树脂；D）、对上述步骤制备的环氧树脂进行固化，其固化参数为：环氧树脂的固化温度为135℃-185℃，时间为28min-119min；凝胶时间为120℃-170℃，开始拔丝的时间为8min-97min，终止拔丝的时间为13.5min-216min。本发明的环氧树脂采用了混合环氧树脂，工艺性能稳定，易工程化，无污染，成本低，适用于热压罐成形和模压成形。
Description
技术领域
本发明涉及一种环氧树脂的预浸料固化工艺，属于复合材料工艺技术领域。
背景技术
我公司先进复合材料在军用飞机上的应用已有四十余年的历史，经历初步探索、稳步前进、小批生产到大量批产的发展过程。在此过程中，我们在树脂基复合材料制件的成形技术方面积累了许多成功的经验，也有不少的教训和体会，我们深深体会到对于树脂基体工艺特性的全面掌握是保证先进复合材料制造质量的重要基础。因此，我公司从1992年开始，结合复合材料工程化需求，着手研制了一种高温固化的环氧树脂。
结合我公司先进复合材料的产品对象，选用三种环氧树脂共混作为主体材料，以固化剂和促进剂的协调作用来实现高温固化的目标，通过组份配比的调整来满足工艺性能、力学性能以及韧性性能等方面的要求，并借助于我公司在先进复合材料试制中所取得的经验，充分发挥设计、材料、制造、检测的一体化作用，使之达到综合性能与国内外同类材料的性能相当，大幅降低了复合材料的制造成本，真正为我公司复合材料工程化应用奠定了基础。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种满足工艺性能、力学性能以及韧性性能等方面的要求的环氧树脂的预浸料固化工艺。
本发明采用如下技术方案：一种环氧树脂的预浸料固化工艺，该环氧树脂的制备步骤如下：
A）、先将E-54树脂与JF45树脂按1:1的重量比配成混合树脂；
B）、然后加入上述步骤A）中的混合树脂重量的40%-50%的氨苯砜；
C）、再加入上述步骤A）中混合树脂重量1%-3%的三氟化硼单乙胺，混合成环氧树脂；
D）、对上述步骤制备的环氧树脂进行固化，其固化参数为：
环氧树脂的固化温度为135℃-185℃，时间为28min-119min；
凝胶时间为120℃-170℃，开始拔丝的时间为8min-97min，终止拔丝的时间为13.5min-216min。
所述固化温度的优选范围为175℃-185℃，时间优选范围为28min-49min。
所述凝胶时间优选范围为为140℃-170℃, 开始拔丝的时间优选范围为8min-46min，终止拔丝的时间优选范围为13.5min-87min。
本发明的有益效果：
本发明的环氧树脂采用了混合环氧树脂，工艺性能稳定，易工程化，无污染，成本低，适用于热压罐成形和模压成形。其碳纤维预浸料具有贮存期长，固化温度带宽，固化时间短等优点。形成了完整成熟的生产工艺过程，已在军民品上广泛应用，效果良好。
具体实施方式
（1） 环氧树脂的特性研究
该环氧树脂的制备步骤如下：
A）、先将E-54树脂与JF45树脂按1:1的重量比配成混合树脂；
B）、然后加入上述步骤A）中的混合树脂重量的40%-50%的氨苯砜；
C）、再加入上述步骤A）中混合树脂重量1%-3%的三氟化硼单乙胺，混合成环氧树脂；
D）、对上述步骤制备的环氧树脂进行固化，其固化参数为：
环氧树脂的固化温度为135℃-185℃，时间为28min-119min；
凝胶时间为120℃-170℃，开始拔丝的时间为8min-97min，终止拔丝的时间为13.5min-216min。
所述固化温度的优选范围为175℃-185℃，时间优选范围为28min-49min。
所述凝胶时间优选范围为为140℃-170℃, 开始拔丝的时间优选范围为8min-46min，终止拔丝的时间优选范围为13.5min-87min。
a）固化反应特征温度的确定
分别以3、5、10、15℃／min的速度，用DSC进行扫描，得出T-β图，求得β=0时的固化反应特征温度。
| Tgel | Tc | Ttreat | |
| 特征温度 | 123℃ | 161℃ | 200℃ |
b）固化温度与时间的关系
根据该环氧树脂的固化反应特征温度，用DSC测定了六种温度下该环氧树脂的固化时间
| 温度 | 135℃ | 145℃ | 155℃ | 165℃ | 175℃ | 185℃ |
| 时间 | 119min | 87 min | 79 min | 68 min | 49 min | 28 min |
c）凝胶时间与温度的关系
测试表明该环氧树脂在120℃~130℃温度范围内，其凝胶时间较长，超过此温度带，凝胶时间随温度升高而明显缩短。
| 120℃ | 130℃ | 140℃ | 150℃ | 160℃ | 170℃ | |
| 开始拔丝 | 97 min | 67 min | 46 min | 28 min | 18 min | 8 min |
| 终止拔丝 | 216min | 166 min | 87min | 54min | 27 min | 13.5 min |
d）室温贮存特性
将该环氧树脂在室温下（8℃~15℃）停放，每隔5天左右取样进行DSC分析，得出剩余反应热。结果表明：该环氧树脂在室温停放30天后，其剩余反应热为144J/g，相对应的固化度为28%，远低于凝胶化试验的开始拔丝时的固化度，说明其室温停放时间还可延长。
e）化学流变性
试验表明：该环氧树脂粘度最平坦区在100℃~130℃温度范围，加压点温度可根据制件的结构厚度和加压设备的加压速度在此范围内选择。
f）固化动力学测试
用DSC-7热分析仪，以5℃/min的速度进行扫描，得到表观动力学参数。实验表明：该环氧树脂的活化能较低，固化反应级数基本为1级反应。
| E（KJ/mol） | n | lnA（sec-1） | |
| 环氧树脂 | 85.5 | 1.1 | 17.3 |
（2） 预浸料工艺特性试验
a）预浸料粘性与室温停放时间的关系
保证预浸料在使用期内的粘性适中，能够明显地提高复合材料制件的质量，提高合格率。试验表明：该预浸料在密封状态下，其室温贮存期是比较长的，能够满足实际生产的需要。
注：30d内预浸料置于温度18℃~28℃，相对湿度40%~65%；30d后存放于5℃的冰箱内。密封状态下存放。
b）预浸料物理性能指标的确定
根据上述试验结果以及对预浸料物理性能的多次测试情况，确定该预浸料的物理性能指标。
| 树脂含量% | 40 |
| 挥发份含量% | ≤2 |
| 粘性合格期(周) | 8 |
| 流动度% | 10~25 |
| 凝胶时间min | 30~65 |
（3） 预浸料其他工艺参数对层压板性能的影响
固化压力、时间、加压时机以及含胶量对保证制件具有一定的尺寸精度和降低制件的孔隙率有着重要的作用。下表列出了这四种参数对复合材料层压板性能的影响结果。
a）固化压力对层压板质量的影响
b）不同固化时间的固化度
| 固化时间h | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| 树脂固化度 | 90.7 | 92.5 | 93.4 | 93.5 |
c）加压时机对层压板性能的影响
d）含胶量对层压板弯曲强度的影响
| 含胶量% | 23 | 25 | 27 | 30 | 33 | 35 |
| 弯曲强度MPa | 1530.5 | 1660.0 | 1753.0 | 1772.2 | 1745.5 | 1659.8 |
Claims (3)
1.一种环氧树脂的预浸料固化工艺，其特征在于：该环氧树脂的制备步骤如下：
A）、先将E-54树脂与JF45树脂按1:1的重量比配成混合树脂；
B）、然后加入上述步骤A）中的混合树脂重量的40%-50%的氨苯砜；
C）、再加入上述步骤A）中混合树脂重量1%-3%的三氟化硼单乙胺，混合成环氧树脂；
D）、对上述步骤制备的环氧树脂进行固化，其固化参数为：
环氧树脂的固化温度为135℃-185℃，时间为28min-119min；
凝胶时间为120℃-170℃，开始拔丝的时间为8min-97min，终止拔丝的时间为13.5min-216min。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂的预浸料固化工艺，其特征在于：所述固化温度的优选范围为175℃-185℃，时间优选范围为28min-49min。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂的预浸料固化工艺，其特征在于：所述凝胶时间优选范围为为140℃-170℃, 开始拔丝的时间优选范围为8min-46min，终止拔丝的时间优选范围为13.5min-87min。
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| CN201310612206.5A CN103642003A (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种环氧树脂的预浸料固化工艺 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105044143A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 东华大学 | 一种预浸料凝胶时间测试方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003002953A (ja) * | 2001-04-20 | 2003-01-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | エポキシ樹脂組成物および繊維強化樹脂複合材料 |
| JP2008088406A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-04-17 | Nitto Shinko Kk | 樹脂組成物、熱伝導シート、金属箔付高熱伝導接着シート、ならびに、金属板付高熱伝導接着シート |
| US20110284276A1 (en) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Chen Hsien Te | Epoxy resin composition, and prepreg and printed circuit board using the same |
| CN102585437A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-07-18 | 广东生益科技股份有限公司 | 高耐热环氧树脂组合物以及使用其制作的粘结片与覆铜箔层压板 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003002953A (ja) * | 2001-04-20 | 2003-01-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | エポキシ樹脂組成物および繊維強化樹脂複合材料 |
| JP2008088406A (ja) * | 2006-09-07 | 2008-04-17 | Nitto Shinko Kk | 樹脂組成物、熱伝導シート、金属箔付高熱伝導接着シート、ならびに、金属板付高熱伝導接着シート |
| US20110284276A1 (en) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | Chen Hsien Te | Epoxy resin composition, and prepreg and printed circuit board using the same |
| CN102585437A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-07-18 | 广东生益科技股份有限公司 | 高耐热环氧树脂组合物以及使用其制作的粘结片与覆铜箔层压板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105044143A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 东华大学 | 一种预浸料凝胶时间测试方法 |
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