光固化碳纤维增强树脂基复合材料的研究.pdf

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1、26第201453年卷9，第月9期工程塑料应用Vo1．43，No．9ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICAT10NSept．2015doi：lO．3969／j．issn．1001—3539．2015．09．005光固化碳纤维增强树脂基复合材料的研究古赵培仲，魏华凯，戴京涛，黄旭仁，胡芳友(海军航空工程学院青岛校区航空机械系，山东青岛266041)摘要：通过改进光固化树脂的引发体系，实现了不透光碳纤维增强树脂基复合材料的快速光固化。将双f(3，4一环氧环己基)甲基】已二酸酯和甲基丙烯酸丁酯混合构成互传聚合物网络，并以此为光固化复合材料树脂基体，研究了

2、组分比例对碳纤维增强树脂基复合材料的拉伸性能的影响。研究发现，当双[(3，4-环氧环己基)甲基]己二酸酯和甲基丙烯酸丁酯以85／15的质量比混合时，复合材料具有最好的拉伸性能。湿热环境会导致复合材料拉伸性能的明显下降，但是，甲基丙烯酸丁酯的引入可以提高复合材料的耐湿热性能。当其质量分数为25％时，湿热处理后拉伸性能的下降最小。关键词：光固化；碳纤维增强复合材料；互穿聚合物网络；环氧树脂；湿热老化中图分类号：TBll5，V258文献标识码：A文章编号：1001-3539(2015)09．0026．05StudyonCarbonFiberReinforcedResi

3、nMatrixCompositesCuredbyUVRadiationZhaoPeizhong，WeiHuakai，DaiJingtao，HuangXuren，HuFangyou(DepartmentofAeronauticalandMechanicalEngineering，QingdaoBranch，NavalAcademyofAeronauticalEngineering，Qingdao266041，China)Abstract：Theresinmatrixcompositesreinforcedwithopaquecarbonfiberwerecured

4、quicklybyUVradiationbymodifyingtheinitiationsystem．Thebis[(3，4-epoxycyclohexy1)methy1]adipateandbutylmethacrylatewereblendedasinterpenetratingpolymernetwork(IPN)．Asresinmatrix，theeffectofcompositionofIPNsystemonthetensilepropertywasinvestigated．Accordingtotheresults，whentheweightrati

5、oofbis[(3，4-epoxycyclohexy1)methy1]adipateandbutylmethacrylateis85／l5，thecompositehasthebesttensileproperty．Thehydrothermaltreatmentcanleadtotheobviousdecreaseofthetensileproperty．Incorporationofbutylmethacrylatecanenhancethecomposites’resistanceofhydrothermaltreatment．Whenthemassfra

6、ctionofthebutylmethacrylateis25％，thedecreaseofthetensilepropertyofthecompositesistheleast．Keywords：UVcuring；carbonfiberreinforcedcomposite；interpenetratingpolymernetwork；epoxy；hydrothermalaging光固化复合材料是由可以通过紫外光辐照固航天等工程应用领域中，纤维增强树脂基复合材料化的树脂基体和增强体复合而成的材料，属于树脂的应用非常广泛。文献[8]中的光固化纤维增强树基复合材料

7、。树脂基复合材料具有比强度、比模量脂基复合材料的研究主要是能够透光的玻璃纤维增高，耐腐蚀，可设计性强等优点，在航空航天、石油化强复合材料。而且，在固化过程中，为了更好地实现工以及医用材料等领域已经得到很好的应用[1-2]。复合材料的固化，通常采用多方位、长时间的辐照或目前的树脂基复合材料基本上都是采用传统的热固逐层辐照固化[9-11]0由于不透光的原因，目前关于化方式生产制造的，热压罐就是最常用的固化成形碳纤维增强树脂基复合材料的光固化还鲜有报道。设备[3】。热固化耗能大，固化时间较长，生产成本高。笔者通过对光固化树脂的引发体系进行改进，实现光固化则可以在室温，

8、甚至更低的温度下实现快速