资源描述：
《纤维缠绕工艺浸胶技术研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、84纤维缠绕工艺浸胶技术研究进展2010年9月纤维缠绕工艺浸胶技术研究进展郁成岩,李辅安,王晓洁,周东伟(西安航天复合材料研究所,西安710025)摘要:本文对干法、湿法和半干法三种纤维缠绕工艺各自的浸胶技术做了重点介绍,分析了其技术的特点和存在的不足。综述了国内外纤维缠绕工艺浸胶技术的现状和研究进展,并对未来纤维缠绕工艺浸胶技术的发展提出展望。关键词:纤维缠绕工艺;浸胶技术中图分类号:TU372.1文献标识码:A文章编号:1003-0999(2010)05-0084-051前言2纤维缠绕浸胶技术的介绍自复合
2、材料出现以来,相应的浸胶技术也随之浸胶是纤维缠绕工艺的重要环节,决定了缠绕诞生。早在20世纪40年代,美国就以手糊工艺制纱的浸透程度、纤维强度和含胶量,其中含胶量对[4]造出了军用雷达罩和飞机油箱。所谓手糊工艺是指缠绕制品性能的影响很大。主要表现在:影响手工或在机械辅助下将增强材料和热固性树脂铺覆制品的质量和厚度;含胶量过高,制品强度降低,在模具上,树脂固化形成复合材料的一种成型方法,成型和固化时流胶严重;!含胶量过低,制品孔隙率如图1所示。它也是世界上最早最简单的浸胶增加,密实性、防老化性、剪切强度均下降。因而浸技术。
3、胶过程重点是要保证含胶量的准确,通过调节浸渍温度和时间、改变纱束疏密和出纱速度、控制缠绕张力、刮胶等多种手段可使缠绕制品的含胶量达到理想值。根据缠绕时树脂基体所处的化学物理状态不同,缠绕工艺可分为干法、湿法及半干法。不同的缠绕工艺,其对应的浸胶技术也不尽相同。下面就介[5]绍几种不同缠绕工艺下目前常用的浸胶方法。21干法缠绕用预浸带的浸胶技术图1手糊成型工艺示意图干法缠绕工艺是指缠绕时采用预浸带直接缠绕1946年,美国发明了用连续纤维缠绕成型压力在芯模上,或在缠绕机上对预浸带加热软化再缠绕[1]容器的方法。纤维缠绕工
4、艺由此问世,该法是复在芯模上。缠绕机上不设置浸胶槽,没有浸胶过程。合材料制品成型常用的工艺方法,它比金属成型工浸胶工艺在缠绕前进行,在单独的预浸带生产线上[2]艺简单,可设计性强,因而应用十分广泛,如制造完成,因此研究干法缠绕中的浸胶技术主要是研究固体火箭发动机壳体、雷达罩、直升飞机叶片、管道制备预浸带过程中的浸胶技术。[3]和各种压力容器等。所谓纤维缠绕工艺是指采用预浸带的制备方法按树脂浸渍纤维的方法不同连续纤维(带)经过树脂浸胶或采用预浸纤维(带),可大致分为:溶液浸渍法;热熔浸渍法和胶膜碾按照一定的规律在张力控制下
5、缠绕到芯模上,然后压法;!粉末工艺法等。在加热或常温下固化,制成一定形状的制品的一种(1)溶液浸渍法工艺。纤维缠绕成型工艺的出现,也带动了浸胶技溶液法是目前制备干法缠绕成型用预浸带的最[6]术的一系列改革。常用的方法,其基本过程如图2所示。单向张紧收稿日期:20091010作者简介:郁成岩(1985),男,硕士研究生,主要从事聚合物基复合材料方面的研究。FRP/CM2010No52010年第5期玻璃钢/复合材料85的纱束从纱架引出,连续平行地进入装有树脂溶液挤压,使纤维浸嵌于树脂膜内,最后加附隔离纸载体的胶槽内
6、浸渍,再经高温炉烘干,铺垫隔离纸,同时压实,即可收卷。其浸胶过程如图4所示。一般来靠热压辊压实,最后收卷储存,即得成卷的预浸带,说,胶膜法可制备含胶量很低的预浸带,产品中树脂可用作商业买卖。也有预浸带无需铺垫隔离纸,成分布均匀。但胶膜法对树脂体系的工艺性要求较卷后直接用于缠绕,实现即浸即用地不间断生产。高,树脂应具有优良的成膜性,适度的柔性、黏性和较长的储存时间。通常,添加一定量的热塑性树脂或较高相对分子量的线型热固性树脂可以有效提高成膜性和柔性,同时也提高了固化树脂的韧性。图2溶液浸渍工艺装置示意图由于在浸胶过程中采用
7、了树脂溶液浸渍纤维,所以该法属湿法浸渍工艺,其制备在卧式或立式浸图4胶膜浸渍工艺装置示意图胶机上均可连续进行。为获得质量合格的预浸带,这两种干法浸胶工艺解决了那些树脂体系不溶必须严格控制环境温度、胶液浓度、滚筒缝隙、出纱于普通低沸点溶剂的预浸带制备问题。[7]速度和收卷张力等。(3)粉末工艺法(2)热熔浸渍法和胶膜碾压法粉末法主要用于制备热塑性树脂和高熔点难溶与溶液法不同,热熔法和胶膜法都属于干法工解的树脂的预浸带,它又分为粉末静电法和粉末悬艺,浸胶过程中不使用溶剂,因而生产环境无污染,浮法。也不易引起火灾,还能节约溶剂
8、。制得的预浸带挥粉末静电法是在连续纤维表面沉积带电树脂粉发分含量低,制备的复合材料空隙率低。末,用辐射加热的方法使聚合物粉末永久地黏附在热熔法借助加热从漏槽中流出的熔融树脂体系纤维表面上。其浸胶过程如图5所示。此法不会引刮涂于隔离纸载体上,随后转移到经排纱整经的平起纤维/树脂界面应力,也不会因聚合物在高
