5231环氧树脂体系+玻璃布复合材料性能研究

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1、第29卷第4期高科技仟稚与应用Vol.29No.42004年8月伟一TechFiber&ApplicationAug.20045231环氧树脂体系/玻璃布复合材料性能研究刘宝锋，李佩兰，魏刚，李峰，廖子龙(北京航空材料研究院，北京t00095)摘要:一种160℃固化的改胜环氧树脂体系5231，该树脂体系粘性适中，具有良好的阻燃性和较高的杭滚筒剥离强度，其预浸料可与Nomex芳纶纸蜂窝直接共固化。另外，其玻璃布复合材料力学性能满足了技术指标要求，耐热性和耐湿热性良好，并已在飞机的结构件上得到应用.关键词:改性环氧树脂体系;玻璃布复合材料;滚筒剥离强度中图分举号:TO327.1立献标识码:

2、A文章编号:1007一9815(2004)04-0031-04H1j吕1实验部分环氧树脂由于具有粘接强度高、收缩率低、川主要原材料机械强度大和加工性能好等优点，目前在国民经①5231改性环氧树脂体系，浅驼色粘稠体，济的各个领域中应用十分广泛川，尤其它已成为北京航空材料研究院自制;航空航天用复合材料树脂基体的主要原材料。但②823玻璃布，斜纹，面密度为(200士10)单纯的环氧树脂固化后往往抗冲击强度低，韧性g/m2，宽1200mm，法国进口;差，在材料的耐疲劳性能和抗横向断裂性能方面③Nomex芳纶纸蜂窝，高度为19mm，北难以满足工程技术的要求，因此，世界各大复合京航空材料研究院自制

3、。材料公司都十分重视树脂基体配方的研究。通过1.2主要设备和仪器加入不同组分，以提高其复合材料部件的抗冲击①热熔预浸机(含胶膜机)，最大幅宽1200韧性，210mm，国产;为了满足某型号飞机结构件的要求，我们专②树脂混合搅拌器，美国进口;门研制了一种160℃固化的改性环氧树脂体系③平板压机，最大压力1.96XI了MPa，自制;5231。它主要由双酚A环氧树脂、热塑性树脂、④Instron万能试验机，美国进口;阻燃剂和固化剂等组成，其预浸料可与Nomex芳⑤RS75L粘度计，德国进口。纶纸蜂窝直接共固化制造夹层结构，不需要加胶1.3试验方法膜，粘接强度高，不但适用于溶液法预浸工艺，弯曲性

4、能，按GB/T1449一1983进行;而且还可用热熔法工艺制备胶膜和预浸料，预浸层间剪切阁变，按JC/T773一1982(1996)训于;料粘性适中，贮存期长。其复合材料可在t00℃拉伸性能，按GB/T1447一1983进行;下长期使用，具有良好的阻燃性，己成功地批量压缩性能，按GB/T5258一1995进行;应用于某型号直升机上，性能稳定。燃烧性能，按GB/TT5455一1997进行;本文着重研究了5231树脂体系的物理性能滚筒剥离强度，按Q/6S1145一1994进行。及其玻璃布复合材料的力学性能，为其进一步推1.4树脂体系的配制广应用提供技术依据。先将己称量好的双酚A环氧树脂加热

5、到一定收稿日期:2004一07一16;修定日期:2004一08一05作者简介:刘宝锋(1%7-)，男，山东莱州人，高撅工租师主要从事复合材料用树脂基体及预漫料工艺研究.万方数据忘科技仟稚与应用第29卷温度，然后向里慢慢加入热塑性树脂，并不断搅可控制，最低粘度为111Pa-s,95℃下的粘度拌，直至完全熔融，待其温度下降至95^-100℃为88Pa"s，所以适于用热熔法制造胶膜。时，再加入阻燃剂、固化剂等，继续搅拌，直至(2)玻璃化转变温度5231树脂体系各组分混合均匀。用DMA法测试其玻璃化转变温度，升温速1.5玻璃布预浸料的制造率为20C/min，见图2。从图2可以看出，其玻首先利用

6、热熔胶膜机制造出均匀、平整、连璃化转变温度为166℃，表明它在100℃下可长续的胶膜，然后将上、下两层5231树脂胶膜与期工作。823玻璃布在热熔预浸机上复合浸渍，通过调整(3)凝胶时间预浸温度、压力、运行速度和张力等参数，制备测试了5231树脂体系在不同温度下的凝胶时出合格的5231/823预浸料，其外观均匀平整，间，并绘制了凝胶时间一温度曲线，见图3,粘性适中。在100℃下的凝胶时间为150min左右，凝胶时间较长，反应速度较慢，故适于用热熔法工2结果与讨论艺制备胶膜。2.25231/823玻璃布复合材料力学性能2.1树脂体系的物理性能用制造合格的5231/823玻璃布预浸料压制(

7、1)流变性3.0mm厚的复合材料层合板，分别测试了它在常为了研究5231树脂体系的流变特性，以20C温下及100℃下的弯曲、拉伸、压缩及层剪性/min的升温速率测试了它在不同温度下的粘度情能，结果见表to况，并绘制了粘度一温度曲线，见图1。由图1由表1可以看出，5231/823玻璃布复合材料可以看出，该树脂体系的粘度变化较平稳，粘度的常温性能均达到了技术指标要求，100℃下各10000·之︶、侧纂6080100120140160温度/℃图152