树脂基复合材料用耐高温水溶性模具材料性能研究.pdf

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1、第2期6纤维复合材料No.22010年6月FIBERCOMPOSITESJun．，2010树脂基复合材料用耐高温水溶性模具材料性能研究李晓丹，马俊龙，陈浩然，迟波，刘永琪(哈尔滨玻璃钢研究院，哈尔滨150036)摘要本文采用了耐高温水溶性胶粘剂制备了水溶性模具，通过调节水溶性模具材料各组分配比，研究了水溶性模具的溶解性能和压缩性能，从而确定了制备水溶性模具的最佳工艺条件。另外还对水溶性模具的热性能、热膨胀系数、干燥时间、耐温性等性能进行了研究。研究结果表明:此种水溶性模具材料耐温达220℃，溶解性能和压缩性

2、能能满足树脂基复合材料成型的要求，制备出的复合材料具有空隙率低(空隙率小于0．7%)等优点。关键词耐高温;水溶性;模具材料;树脂基复合材料TheResearchofWater－solubilityMaterialwithHighTemperatureResistanceforFiberReinforcedResinCompositeLIXiaodan，MAJunlong，CHENHaoran，CHIBo，LIUYongqi(HarbinFRPInstitute，Harbin150036)ABSTRACTWa

3、ter－solubilitypolymer，thatiscapableofbeingusedathightemperatureupto220℃，isadoptedtopreparemouldofwater－solubilitymaterial．Theoptimumtechnicsconditionisfoundtopreparewatersolublemandrelbyvaryingtheproportionofthewatersolublepolymer．Thesolubleproperty，mechan

4、icalandthermalperformance，coefficientofthermalexpansion，dryingtimeandhightemperatureresistancearestudiedindetails．Theexperimentalresultsshowthatthesetoolingmaterialswithhightemperatureresistance，goodwater－solubilityandmechanicalpropertieshavebeensuc-cessfu

5、llytofabricatemouldforfiberreinforcedresincomposite，thathastheadvantageoflowvoidcontent．KEYWORDSHightemperature;Water－solubility;Toolingmaterial;Fiberreinforcedresincomposite［3－11］1引言具外形尺寸可以根据需要进行机加工，可以广泛应用于复合材料成型中，如模压、缠绕等复合材料［1］传统的水溶性模具材料有无机盐和水溶性成型工艺。高分子，

6、盐芯不仅吸湿性强，型芯表面质量差，而且尺寸精度也不易保证;水溶性高分子是具有亲水基2实验部分的高分子化合物，它的分子量可以通过不同方法进行调节，最常用的水溶性高分子是聚乙烯醇［2］，虽2．1原料然易于成型，但玻璃化转变温度低，热稳定性较差，胶粘剂为耐高温水溶性聚合物;填料为各种陶在较高的固化温度下聚乙烯醇有发黑、烧结等现象，瓷粉、玻璃微珠混合物。因此脱模时很难将模具材料完全清理干净。随着复2．2实验方法合材料应用的越来越广泛，耐高温复合材料不断出2．2．1DSC测试现，其固化温度也不断提高，这给水溶性模具材

7、料提采用差热扫描分析仪(DSC)测试胶粘剂和湿的出了更高的要求，类似聚乙烯醇这类的水溶性材料模具材料的热量变化情况，扫描速度为10℃/min。已经无法满足工艺要求。因此，寻找一种具有优良2．2．2热膨胀系数测定综合性能的水溶性高分子，用来制造可溶芯已成为按照QJ1522－88对水溶性模具块的热膨胀系当今热门研究课题之一。数进行了测定。本文所采用的水溶性胶粘剂是一种具有良好的2．2．3溶解时间测定3热稳定性的水溶性高分子，耐温达到220℃。水溶将模具块制成25mm的立方体，放置于恒温水性材料选择的填料是一种低

8、密度的材料，用它制备浴锅中，温度调至常温20℃，按试样与水的质量比的芯模材料质量轻，热膨胀系数可调。制成的模为1∶10，测试其完全溶解于水所需的时间。2期李晓丹等:树脂基复合材料用耐高温水溶性模具材料性能研究72．2．4压缩性能测试33结果与讨论将模具块制成25mm的立方体，采用In-stron5500R力学试验机对水溶性模具块进行压缩强3．1水溶性模具材料配方研究度和压缩模量测试。水溶性模具材料包括水溶性胶粘剂