CN109721762B - 一种树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法,尤其涉及一种自膨胀低密度树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法,属于树脂基防热材料制备技术领域。通过采用自膨胀填料组元,解决了在有限的原材料工艺条件(热熔树脂预浸料制备复合材料的树脂粘度等物理参数)范围内,以较小的加入量(即体积分数)制备较大孔隙率、低密度材料产品的难题;所获得的低密度材料下限较之现有材料(0.8g/cm3)进一步降至0.5g/cm3水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法,尤其涉及一种自膨胀低密度树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法,属于树脂基防热材料制备技术领域。
背景技术
复合材料的轻量化是现在的一种发展趋势,现有技术中一般通过添加轻质填料来降低复合材料的密度,然而,上述现有技术也有其局限性:轻质填料的最大添加量限制了密度调节的范围,尤其是向更低密度调节的能力。轻质填料在紧密堆积时的堆积系数是其占据树脂混合物(树脂+轻质填料)体积分数的理论最大值,但此状态的轻质填料已丧失了与树脂混合、均匀搅拌的物理条件,并不具备实际可操作性。更何况,制作热熔预浸料时,关键的工艺参数之一是树脂混合物在80±10℃时有着适宜涂膜的粘度,以此可生产出完全连续且面密度稳定的树脂胶膜。具体来说,当轻质填料加入量一定时,如果粘度太高,树脂混合物流动性差,所得树脂胶膜存在局部缺胶等问题;如果粘度太低,树脂胶膜凉至室温后粘度回升程度不够,预浸料收卷时容易造成胶膜挤压、流淌,从而影响其均匀性和面密度。因此,轻质填料作为一种增稠效果极为明显的填料,在加入到热熔酚醛树脂中时,需以混合后的粘度为边界条件,优化得到其加入量的适宜范围和最大值。事实上,以该技术路线为基础可以制得的树脂基防热复合材料的理论密度下限(轻质填料最大加入量时的密度最小值)约为0.8g/cm3,然而这一密度水平已无法满足型号设计对飞行器(尤其是需要长时间飞行的临近空间飞行器)防热层在轻质化、隔热性等方面日益提高的迫切需求。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提出一种树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法,该复合材料采用热熔预浸料成型工艺路线,在添加适量轻质填料(含量≥0wt%)的同时,通过添加体积受热膨胀的自膨胀填料组元,在材料毛坯膨胀固化的过程中,进一步降低材料密度,从而获得综合密度可调、最低为0.5g/cm3级别的低密度防隔热材料。本发明所涉及的材料不仅突破了现有技术制得材料的密度下限,除了具备与相近密度现有材料相当的烧蚀性能之外,还体现出更佳的隔热性能:更高的比热容和更低的热导率,更加利于长时间隔热使用,该方法可实现在使用同一种规格的热熔预浸料的基础上,通过调节“发泡外压力——发泡程度”二者之间的关系,获得一系列不同密度的材料成品。
本发明的技术解决方案是:
一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,该复合材料包括作为增强体的二维纤维织物和作为基体的树脂混合物;以该复合材料的质量为100%计算,二维纤维织物的质量百分含量为10%~30%,树脂混合物的质量百分含量为70%~90%;
所述的二维纤维织物包括有机纤维,该二维纤维织物中还可以包括无机纤维、碳纤维的单一织物或它们的混编织物(含两种以上的纤维),以该二维纤维织物的总质量为100%计算,有机纤维的质量百分含量为23%-100%;
所述的树脂混合物包括热熔树脂和自膨胀填料,进一步为了调整树脂混合物的密度还可以添加轻质填料,轻质填料占树脂混合物的体积分数不大于45%,轻质填料的平均粒径为20~100μm;树脂混合物中自膨胀填料的质量百分含量为8%-40%;
所述的有机纤维为芳纶纤维或芳砜纶纤维;
所述的无机纤维包括石英纤维,还可以再包括其他纤维,其他纤维为低碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、高硅氧纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维中的一种或两种以上的混合物;所述碳纤维为粘胶基碳纤维;无机纤维中石英纤维的质量百分含量为40%-100%;
所述热熔树脂为热熔酚醛树脂或热熔改性酚醛树脂;
所述的自膨胀填料是指一类由热塑性塑料构成的外壳和含有烷烃类发泡剂的内核所组成的热膨胀性微球;
所述的热膨胀性微球的密度为1±0.1g/cm3,平均粒径8~50μm,发泡起始温度80~140℃,最大膨胀温度120~180℃;
所述的轻质填料为玻璃空心微球、酚醛空心微球、碳空心微球、氧化铝空心微球、莫来石空心微球中的一种或两种以上的混合物;
所述的二维纤维织物在径向上和纬向上的纤维密度均为8~12根/cm;
由于自膨胀填料原始密度与热熔树脂本体密度较为接近,所以需要针对本发明适当延长脱水时间,提高产物粘度,其较优的粘度(80℃)为600~2500mPa.s,较优的固含量为92.1~94.2wt%;
一种树脂基烧蚀防隔热复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)进行热熔树脂的合成,步骤为:
a、将熔化后的苯酚加入反应釜中,在搅拌条件下加入甲醛溶液,反应釜温度维持在30℃~35℃,分2~3次加入氢氧化钡,在75℃~85℃下,进行110min~130min缩合反应,制得钡酚醛树脂;所述的苯酚:甲醛:氢氧化钡的摩尔比为1:(1.1~1.3):(0.01~0.02);
b、待步骤a反应完成后,加入磷酸,用以中和氢氧化钡,使溶液pH=7±0.1;中和后真空抽滤,除去沉淀,留下滤液;
c、将步骤b所得滤液抽到反应釜中,开动搅拌,加热升温,开始真空脱水;当滤液温度升到60℃进入低温恒沸脱水阶段,相应的真空度为0.08MPa~0.09MPa;当大量水脱出后,温度开始上升,最终体系的脱水温度为90℃~93℃,真空度达到-0.09MPa以上;
在脱水温度升至90℃以上,脱水时间为55~65min后,每隔5min~10min取样测折光指数、凝胶时间和树脂动力粘度,粘度测试温度为75±1℃;
当折光指数为1.6113~1.6179,凝胶时间为231s~304s,在80±1℃下树脂动力粘度为600~2500mPa·s时脱水反应完成;
(2)将适量树脂出釜,置于钢制大桶内,称重,按比例加入轻质填料和自膨胀填料,分别采用高速搅拌器各搅拌5~15分钟,直至整桶树脂混合物分散均匀;
(3)将上述搅拌完毕的树脂混合物从桶中转入托盘并水浴(≤25℃)降温,待冷却后置于≤-15℃低温环境中储存,以防止树脂混合物在存放过程中持续交联反应,导致粘度上升;
(4)在预备制树脂胶膜时,先将上述树脂混合物放在烘箱(温度≤60℃)中加热软化,时间≯60分钟;
(5)使用热熔涂膜机制备树脂胶膜:胶辊温度保持在50~60℃,离型纸走速3~6m/min,胶膜面密度由树脂混合物体密度和所需胶膜有效厚度决定,胶膜较优的有效厚度范围在0.07~0.65mm之间,并将所得树脂胶膜收卷待用;
(6)使用预浸料覆膜机制备热熔预浸料:二维纤维织物上下两侧均覆盖上述树脂胶膜,通过对辊所设置的间隙压制成预浸料,较优的对辊间隙是0.2~1.35mm,较优的预浸料走速是5~10m/min,并将所得热熔预浸料收卷待用;
(7)使用热熔预浸料制备复合材料:通过裁布机或自动下料机将热熔预浸料裁成所需形状、尺寸及数量;采用缠绕(平行缠绕、倾斜缠绕、重叠缠绕)或铺覆(倾斜铺覆、平行铺覆)等方式制得复合材料毛坯;
(8)将上述复合材料毛坯装入带真空和加压管嘴的成型工装底部,并按图所示将工装组装完毕;(注:本文仅以制作平板形复合材料为例说明可控发泡成型方法,事实上,只要满足该类型工装构成基本要素,即可制备不同形状的复合材料。)
使用成型工装通过工装内部空腔预载压力实现“可控发泡固化”:
首先根据复合材料毛坯的重量、原始尺寸(原始厚度h)以及发泡固化后产品的目标密度计算得出材料发泡后的厚度(H),且H小于工装限位板6高度;
首先关闭加压管嘴阀门,通过真空管嘴将工装内部空腔真空抽至≤-0.08MPa,然后关闭真空管嘴阀门,打开加压管嘴阀门,调节工装内部空腔预载压力至相应值(表1),关闭加压管嘴阀门;
将复合材料毛坯在成型工装内进行固化成型,固化成型条件为:升温速度20~30℃/h,固化保温温度为150~160℃,固化保温时间为3~6小时,烘箱固化;固化完毕并冷却后,卸除模具内腔压力,产品脱模,加工成所需形状、尺寸,完成复合材料产品的自膨胀发泡制备。
所述的成型工装包括底板7、四个侧板5、上盖板3、限位板6和夹具4;
限位板6紧密贴合在侧板5的内侧,底板7、上盖板3和限位板6形成一密闭的空腔,该密闭的空腔内用于盛放待发泡固化的复合材料毛坯8,上盖板3上有真空管嘴1和加压管嘴2,通过该真空管嘴1用于对该密闭的空腔进行抽真空,通过该加压管嘴2用于对该密闭的空腔进行加压,夹具4用于对限位板6和底板7进行夹紧以使待发泡固化的复合材料毛坯8在发泡固化过程中该密闭的空腔的体积固定。
表1发泡比例与工装内部空腔预载压力关系
H/h | 预载压力(MPa) |
1.4<H/h≤1.5 | 0.1 |
1.2<H/h≤1.4 | 0.2 |
1.1<H/h≤1.2 | 0.4 |
1.0<H/h≤1.1 | 0.6 |
1.0(未发泡) | ≥0.9 |
一种自膨胀低密度树脂基烧蚀防隔热复合材料,使用热熔预浸料成型工艺路线,在添加适量轻质填料(含量≥0wt%)的同时,通过添加体积受热膨胀的自膨胀填料组元,在材料毛坯膨胀固化的过程中,进一步降低材料密度,从而获得综合密度可调、最低为0.5g/cm3级别的低密度防隔热材料。
与现有添加固定体积大小轻质填料(例如,玻璃空心微球)的复合材料相比,本发明具有如下有益效果:
(1)通过采用自膨胀填料组元,解决了在有限的原材料工艺条件(热熔树脂预浸料制备复合材料的树脂粘度等物理参数)范围内,以较小的加入量(即体积分数)制备较大孔隙率、低密度材料产品的难题;所获得的低密度材料下限较之现有材料(0.8g/cm3)进一步降至0.5g/cm3水平;
(2)通过“可控发泡固化”的方法,同一种配方的热熔树脂预浸料可以制备一系列不同密度的材料产品,在原材料准备上更为简洁便利,无需再针对不同的密度要求专门生产不同配方的热熔树脂预浸料;
(3)作为低密度隔热材料,自膨胀填料组元可同时起到相变隔热材料所具备的典型功能:其内含的烷烃类物质在烧蚀过程中受热气化并吸收额外的热量,提高材料比热容,将有效降低外界热量由热面向冷面传递过程中的扩散效率,与相近密度仅含轻质填料的现有材料相比,具有更好的隔热效果。
(4)与采用树脂自身发泡制备低密度材料的现有技术相比,本发明所制备的材料具有密度、体积、形态可控的近似闭孔孔隙,孔隙尺寸更小、更均匀,近似闭孔的微观结构也更利于降低材料内部的气体对流传热,提高材料隔热能力。而树脂自身发泡制备的低密度材料,虽然也能做到较低密度,但由于树脂发泡过程的控制性较差,所得产品容易出现毫米级巨孔、开孔结构、力学性能差等问题,使其实际性能下降,不利于工程化应用。
(5)本发明涉及一种自膨胀低密度树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法。该材料包括二维纤维织物(增强体)和含自膨胀填料、轻质填料的树脂混合物(基体);所述二维纤维织物由有机纤维、无机纤维、碳纤维或它们的混编织物(两种纤维及以上)构成;所述树脂为热熔树脂,可通过热熔预浸料的方法在≤60℃的条件下稳定分散自膨胀填料和轻质填料。该材料通过添加体积受热膨胀的自膨胀填料组元,在材料毛坯膨胀固化的过程中,进一步降低材料密度,从而获得综合密度可调、最低为0.5g/cm3级别的低密度防隔热材料。本发明所涉及的材料不仅突破了现有技术的材料密度下限,除具备与相近密度现有材料相当的烧蚀性能之外,还体现出更佳的隔热性能:更高的比热容和更低的热导率,更加利于长时间隔热使用。
附图说明
图1为本发明中使用的成型工装的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述:
实施例1
材料体系:
二维纤维织物含芳砜纶纤维(100%),经纬向纤维密度9根/cm,占复合材料体积分数~22%;
热熔树脂粘度(80℃)1800~2000mPa.s,固含量93.4~93.6wt%;
自膨胀填料组元选取:A型,真密度~0.94g/cm3,平均粒径为25~40μm,发泡起始温度90~100℃,最大膨胀温度160~170℃,占体积分数20%;
制备过程:
(1)热熔树脂脱水至时间278~285秒,折光指数1.6160±0.0003;
(2)将适量树脂出釜,置于钢制大桶内,称重,按比例加入自膨胀填料,并采用高速搅拌器搅拌5分钟;
(3)将上述搅拌完毕的树脂混合物冷却后置于-18℃环境下低温储存;
(4)在预备制树脂胶膜时,树脂混合物在烘箱中的预热温度为55~60℃,时间约30分钟;
(5)当热熔涂膜机胶辊处于55~60℃时进行涂膜,离型纸走速4.5m/min,胶膜有效厚度控制在0.21±0.02mm,并将所得树脂胶膜收卷待用;
(6)制预浸料时,预浸料覆膜机的对辊间隙设置为0.50mm,走速为7m/min,并将所得热熔预浸料收卷待用;
(7)通过自动下料机裁得520mm×80mm预浸料布块若干种,倾斜铺覆平板试验件,铺覆角度为15°,毛坯厚度(h)约20mm;
(8)将上述复合材料毛坯装入带真空和加压管嘴的成型工装(图1)底部,并按图所示将工装组装完毕;
(9)“可控发泡固化”过程:本实例产品目标密度为0.55g/cm3,计算得出发泡后厚度(H)为29~30mm,则H/h值约为1.5;关闭加压管嘴阀门,通过真空管嘴将工装内部空腔真空抽至≤-0.08MPa,关闭真空管嘴阀门,打开加压管嘴阀门,调节工装内部空腔预载压力至~0.1MPa,关闭加压管嘴阀门;
(10)固化成型条件为:升温速度25℃/h,固化保温温度为150℃,固化保温时间为3小时,烘箱固化;固化完毕并冷却后,卸除模具内腔压力,产品脱模,加工成所需形状、尺寸,完成0.55g/cm3规格复合材料产品的自膨胀发泡制备。
与其他典型防隔热复合材料热物性能对比:
本发明实施例1在进一步降低材料密度和热导率的同时,由于自膨胀填料组元中相变物质的存在,反而具有较高的比热容,这使得该材料有着显著降低的热扩散率,体现出更为优异的隔热性能(表2)。这对实际应用时的防热层减重有着重大工程意义。
表2实施例1材料与其他典型防隔热复合材料热物性能对比
实施例2
材料体系:
二维纤维织物含石英纤维(60%)、芳砜纶(40%),经纬向纤维密度10根/cm,占复合材料体积分数~16%;
热熔树脂粘度(80℃)1000~1200mPa.s,固含量92.9~93.3wt%;
自膨胀填料组元选取:B型,真密度~0.97g/cm3,平均粒径为20~30μm,发泡起始温度115~120℃,最大膨胀温度160~170℃,占体积分数11%;
轻质填料为空心玻璃微球,真密度~0.3g/cm3,平均粒径为~50μm,占树脂混合物体积分数45%;
制备过程:
(1)热熔树脂脱水至时间247~255秒,折光指数1.6134±0.0003;
(2)将适量树脂出釜,置于钢制大桶内,称重,按比例加入自膨胀填料和轻质填料,并采用高速搅拌器分别搅拌5分钟和10分钟,直至树脂混合物分散均匀;
(3)将上述搅拌完毕的树脂混合物冷却后置于-18℃环境下低温储存;
(4)在预备制树脂胶膜时,树脂混合物在烘箱中的预热温度为55~60℃,时间约30分钟;
(5)当热熔涂膜机胶辊处于55~60℃时进行涂膜,离型纸走速4.5m/min,胶膜有效厚度控制在0.23±0.02mm,并将所得树脂胶膜收卷待用;
(6)制预浸料时,预浸料覆膜机的对辊间隙设置为0.55mm,走速为7m/min,并将所得热熔预浸料收卷待用;
(7)通过自动下料机裁得520mm×100mm预浸料布块若干,倾斜铺覆平板试验件,铺覆角度为15°,毛坯厚度(h)约25mm;
(8)将上述复合材料毛坯装入带真空和加压管嘴的成型工装(图1)底部,并按图所示将工装组装完毕;
(9)“可控发泡固化”过程:本实例产品目标密度为0.7g/cm3,计算得出发泡后厚度(H)同为29~30mm,则H/h值约为1.2;关闭加压管嘴阀门,通过真空管嘴将工装内部空腔真空抽至≤-0.08MPa,关闭真空管嘴阀门,打开加压管嘴阀门,调节工装内部空腔预载压力至~0.4MPa,关闭加压管嘴阀门;
(10)固化成型条件为:升温速度25℃/h,固化保温温度为150℃,固化保温时间为3小时,烘箱固化;固化完毕并冷却后,卸除模具内腔压力,产品脱模,加工成所需形状、尺寸,完成0.7g/cm3规格复合材料产品的自膨胀发泡制备。
与密度相近的非发泡典型防隔热材料热物性能及烧蚀性能对比:
当本实施例2的密度(0.7g/cm3)与采用直接添加轻质填料(例如,空心玻璃微球)的典型材料密度(0.8g/cm3)相近时,除突破现有技术密度下限之外,本实施例2不仅体现出非常近似的物理和烧蚀性能,而且具有更优的隔热性能。
表3实施例2与密度相近的典型防隔热材料性能对比
Claims (10)
1.一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:该复合材料包括二维纤维织物和树脂混合物;以该复合材料的质量为100%计算,二维纤维织物的质量百分含量为10%~30%,树脂混合物的质量百分含量为70%~90%;
所述的树脂混合物包括热熔树脂和自膨胀填料,树脂混合物中自膨胀填料的质量百分含量为8%-40%;
所述的二维纤维织物包括有机纤维,有机纤维为芳纶纤维或芳砜纶纤维;
所述的二维纤维织物中还包括无机纤维、碳纤维的单一织物或含无机纤维、碳纤维中两种以上纤维的混编织物,所述碳纤维为粘胶基碳纤维,以该二维纤维织物的总质量为100%计算,有机纤维的质量百分含量大于等于23%小于100%;
所述的二维纤维织物在径向上和纬向上的纤维密度均为8~12根/cm;
所述的热熔树脂80℃时的粘度为600~2500mPa.s,固含量为92.1~94.2wt%。
2.根据权利要求1所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:所述的树脂混合物中还包括轻质填料,轻质填料占树脂混合物的体积分数不大于45%,轻质填料的平均粒径为20~100μm。
3.根据权利要求1所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:所述的无机纤维包括石英纤维。
4.根据权利要求3所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:所述的无机纤维还包括其他纤维,其他纤维为低碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、高碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、高硅氧纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、莫来石纤维、碳化硅纤维中的一种或两种以上的混合物;无机纤维中石英纤维的质量百分含量大于等于40%小于100%。
5.根据权利要求3所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:所述热熔树脂为热熔酚醛树脂或热熔改性酚醛树脂;
所述的自膨胀填料是指一类由热塑性塑料构成的外壳和含有烷烃类发泡剂的内核所组成的热膨胀性微球。
6.根据权利要求5所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:所述的热膨胀性微球的密度为1±0.1g/cm3,平均粒径8~50μm,发泡起始温度80~140℃,最大膨胀温度120~180℃。
7.根据权利要求2所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料,其特征在于:所述的轻质填料为玻璃空心微球、酚醛空心微球、碳空心微球、氧化铝空心微球、莫来石空心微球中的一种或两种以上的混合物。
8.一种树脂基烧蚀防隔热复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)合成热熔树脂;
(2)将轻质填料和自膨胀填料加入到步骤(1)合成得到的热熔树脂中,搅拌均匀,得到树脂混合物;
(3)将步骤(2)得到的树脂混合物室温水浴降温,然后置于低温环境中储存;
(4)将步骤(3)得到的树脂混合物进行软化;
(5)将步骤(4)软化后的树脂混合物使用热熔涂膜机制备树脂胶膜;
(6)将步骤(5)制备的树脂胶膜和二维纤维织物使用预浸料覆膜机制备热熔预浸料;
(7)使用步骤(6)得到的热熔预浸料制备复合材料毛坯;
(8)将步骤(6)得到的复合材料毛坯放置到成型工装中进行发泡固化成型,并进行机加工,得到树脂基烧蚀防隔热复合材料;
所述的步骤(8)中,成型工装包括底板、四个侧板、上盖板、限位板和夹具;
限位板紧密贴合在侧板的内侧,底板、上盖板和限位板形成一密闭的空腔,该密闭的空腔内用于盛放复合材料毛坯,上盖板上有真空管嘴和加压管嘴,通过该真空管嘴用于对该密闭的空腔进行抽真空,通过该加压管嘴用于对该密闭的空腔进行加压,夹具用于对限位板和底板进行夹紧以使复合材料毛坯在发泡固化过程中该密闭的空腔的体积固定;
使用成型工装对复合材料毛坯进行发泡固化的方法为:
第一步,关闭加压管嘴阀门,通过真空管嘴将成型工装中密闭的空腔真空抽至≤-0.08MPa,然后关闭真空管嘴阀门,打开加压管嘴阀门,给成型工装中密闭的空腔中加压,加压结束后关闭加压管嘴阀门;
第二步,通过烘箱给该成型工装进行加热,进行加热时升温速度为20~30℃/h,加热温度为150~160℃,保温时间为3~6小时;
第三步,保温结束后,冷却,卸除成型工装中密闭的空腔的压力,取出产品;
给成型工装中密闭的空腔中加压的压力如表1所示:
表1
其中,H为复合材料毛坯发泡后的厚度,且H小于限位板高度;
h为步骤(7)中得到的复合材料毛坯的厚度。
9.根据权利要求8所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,进行热熔树脂的合成的方法为:
a、将熔化后的苯酚加入反应釜中,在搅拌条件下加入甲醛溶液,反应釜温度维持在30℃~35℃,分2~3次加入氢氧化钡,在75℃~85℃下,进行110min~130min缩合反应,制得钡酚醛树脂;所述的苯酚:甲醛:氢氧化钡的摩尔比为1:(1.1~1.3):(0.01~0.02);
b、待步骤a反应完成后,加入磷酸,用以中和氢氧化钡,使溶液pH=7±0.1;中和后真空抽滤,除去沉淀,留下滤液;
c、将步骤b所得滤液抽到反应釜中,开动搅拌,加热升温,开始真空脱水;当滤液温度升到60℃进入低温恒沸脱水阶段,相应的真空度为0.08MPa~0.09MPa;当大量水脱出后,温度开始上升,最终体系的脱水温度为90℃~93℃,真空度达到-0.09MPa以上;
在脱水温度升至90℃以上,脱水时间为55~65min后,每隔5min~10min取样测折光指数、凝胶时间和树脂动力粘度,粘度测试温度为75±1℃;
当折光指数为1.6113~1.6179,凝胶时间为231s~304s,在80±1℃下树脂动力粘度为600~2500mPa·s时脱水反应完成,得到热熔树脂。
10.根据权利要求8所述的一种树脂基烧蚀防隔热复合材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(3)中,低温环境是指≤-15℃;
所述的步骤(4)中,软化温度为50~60℃,软化时间不大于60min;
所述的步骤(6)中,使用预浸料覆膜机制备热熔预浸料的方法为:二维纤维织物上下两侧均覆盖树脂胶膜,通过对辊所设置的间隙压制成预浸料,对辊间隙是0.2~1.35mm,预浸料走速是5~10m/min。
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CN201811543813.XA CN109721762B (zh) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | 一种树脂基烧蚀防隔热复合材料及其制备方法 |
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (2)
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"树脂基复合材料在航天飞行器气动热防护上的应用研究";蒋凌澜;《玻璃钢/复合材料》;20140728(第7期);78-84 * |
"球壳结构轻质树脂基复合材料的制备及性能研究";孙佳慧;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》;20180315(第03期);第1页第1.1节至第10页第1.4.2节 * |
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