溶剂对石英_酚醛复合材料rtm成型浸润过程及性能影响

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1、固体火箭技术


























第30卷第2期JournalofSolidRocketTechnologyVo.l30No.22007溶剂对石英/酚醛复合材料RTM成型浸润过程及性能影响1211王柏臣,黄玉东,陈
平,高
禹(1.沈阳航空工业学院材料工程系,沈阳
110034;2.哈尔滨工业大学应用化学系,哈尔滨
150001)

摘要:对比研究乙醇、丙酮和四氢呋喃(THF)溶剂对RTM成型石英/酚醛复合材料溶液浸润过程和性能的影响。采用高效液相色谱(HPLC)和X射线电子能谱

2、(XPS)研究酚醛树脂组成及其在石英纤维表面的动态吸附行为。结果表明,溶剂与酚醛树脂分子之间在石英纤维表面形成竞争性吸附,石英纤维表面硅烷偶联剂和不同酚醛树脂溶液组分间发生界面化学反应,从而影响树脂在RTM模具内部不同位置的分布和复合材料的力学性能。随着溶剂形成氢键能力的增强,其影响程度依次为四氢呋喃、丙酮、乙醇。

关键词:石英/酚醛复合材料;树脂传递模塑;溶剂;浸润

中图分类号:TB332

文献标识码:A

文章编号:1006
2793(2007)02
0166
04Theeffectsofsolvent

3、onRTMformingimpregnationandpropertiesofsilica/phenoliccomposites1211WANGBai
chen,HUANGYu
dong,CHENPing,GAOYu(1.DepartmentofMaterialEngineering,ShenyangInstituteofAeronauticalEngineering,Shenyang
110034,China;2.DepartmentofAppliedChemistry,HarbinInstituteofTec

4、hnology,Harbin
150001,China)

Abstract:Theeffectsofdifferentsolventsonimpregnationandpropertiesofsilica/phenoliccompositeswerecomparedandstudied,.ie.ethano,lacetoneandtetrahydrofuran(THF).Thecompositionofphenolicresinanddynamicadsorptionbehavioronsilicafibers

5、urfacewereinvestigatedbymeansofHPLCandXPSmethods.Theresultsshowthatthereexistscompetitiveadsorptionbetweensolventandphenolicresinmoleculesandtheinterfacialchemicalreactionbetweensilanecouplingagentonsilicafibersur
faceandthecomponentsofphenolicsolution,whichc

6、anaffectresindistributioninRTMdieandmechanicalpropertyofsilica/phe
noliccomposites.Withtheincreaseofhydrogen
bondcapacityofsolvent,solventeffectorderistetrahydrofuran

7、regnation1
引言以往更高的耐热性及更好的耐烧蚀性。已开发的一些RTM工艺以其成本低、效率高、产品质量好、对环新型树脂,如聚苯撑、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚苯并噻境污染小等优点,成为聚合物基复合材料低成本化技唑等均具有比普通酚醛树脂高得多的耐热性和成炭[1~3]术发展的主要方向之一。目前开发的适于RTM率,但由于成本较高,工艺性较差,难以在航空航天等工艺的树脂主要有环氧树脂、双马来酰亚胺(BMI)树领域大量应用,而酚醛树脂具有价格低廉、工艺性较脂、聚苯乙烯封端树脂、乙烯基树脂和酚醛树脂等。其[4]好,至今仍

8、被用作树脂基烧蚀材料的主要基体树脂。中,酚醛树脂具有较高耐热性,被广泛用作空间飞行采用溶液浸润方法,调节树脂胶液的粘度,可使酚器、导弹、火箭和超音速飞机的瞬时耐高温和耐烧蚀材醛树脂能够在纤维束内和纤维束间充分浸润。目前,料,但较高的熔体粘度限制了液体模塑成型技术的应用。随着航空航天事业的迅速发展,要求材料具有比除酚醛树脂外,RTM溶液浸润方法已应用于熔体粘度收稿日期:2