国产芳纶纤维复合材料用环氧树脂体系

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1、·新材料新工艺·国产芳纶纤维复合材料用环氧树脂体系王百亚张阳王斌(西安航天复合材料研究所，西安710025)文摘研制了一种环氧／芳香胺体系，采用DSC、固化反应动力学分析等方法对树脂体系进行了表征，并对其浇注体、复合材料NOL环以及150mm压力容器性能进行了研究。结果表明，该树脂体系具有优良的浇注体力学及热性能，其拉伸强度为101MPa，断裂伸长率达4．1％，弯曲强度为177MPa，马丁耐热温度为142．2oC；与国产芳纶纤维的界面粘接性能良好，其NOL环层间剪切强度可以达到52．1MPa，制备的复合材料q~150mm压力容器PV／W值可达38．44km。关键词国产

2、芳纶纤维，环氧树脂，NOL环，复合材料，压力容器EpoxyFormulationSystemforDomesticAramidFiberReinforcedCompositeWangBaiyaZhangYangWangBin(xi’anAerospaceCompositesResearchInstitute，Xi’an710025)AbstractAnaromaticaminecuredepoxyresinformulationsystemhasbeendevelopedaccordingtothecharac-teristicofthedomesticaramidf

3、iber．ThecuringprocessoftheformulationsystemwasstudiedbyDSCtest．Mechanicalpropertyoftheresincastingbodywasmeasuredbyuniversaltestingmachine．Theinterlaminarshearstrength(ILSS)ofNOL—ringsamplesandexplosionpropertiesof150mmstandardpressurevesselspreparedbythedomesticaramidfiberreinforcedaro

4、maticaminecuredepoxycompositewerealsoinvestigated．Theresultsindicatethattheepoxyfor—mulationsystemprovideexcellentmechanicalpropertiesandheat-resistanceperformance．Thetensilestrength，elonga—tionrateatbreak，flexuralstrengthandmartinheatresistanttemperatureofthecastingbodyare101MPa，4．1％，1

5、77MPaand142．2。I=respectively．Theinterfacialadhesionpropertyofthecompositeisprettygood．TheILSSofthecom—positeandPv／Wofq~150mmpressurevesselsare52．1MPaand38．44kmrespectively．KeywordsDomesticaramidfiber，Epoxyresin，NOL—ring，Composites，Pressurevessels0引言环氧树脂以其优异的粘接性能、高强度、高耐热芳纶纤维以其轻质高强、工艺性好等突

6、出特性成性、高稳定性及良好的工艺性能，成为最主要的结构复为国内外战略导弹发动机壳体的主体材料。20世纪合材料用树脂基体之一_2J，环氧树脂固化剂中芳香胺70年代末美国杜邦公司研制了Kevlar-49芳纶纤维，类固化剂因其固化物具有优异的力学性能和高耐热性很快广泛应用于战略导弹武器型号；20世纪80年而备受重视J，如美国的三叉戟导弹发动机壳体采代，俄罗斯开发的APMOC系列芳纶纤维，成功地应用Kevlar-49纤环氧树脂基复合材料；前苏联用用于移动洲际导弹SS-24、SS-25和SS-27的各级发APMOC纤维使用了断裂韧性较高且具有良好的热稳动机壳体中，使其容器特性系

7、数PWW值提高到了定性和工艺性的环氧树脂基体／芳香胺体系。41km-1l。与此同时，我国也研制出了一种高性能芳本文针对芳纶Ⅲ纤维，研制了出一种环氧／芳香胺纶Ⅲ纤维，其复丝拉伸强度超过4．2GPa、拉伸模量>树脂体系，该树脂体系与芳纶Ⅲ纤维界面粘接强度高，125GPa，与俄罗斯的APMOC纤维基本相当。纤维强度转化率高，PV／W较高。收稿日期：2013-07—02；修回日期：2013—09—23作者简介：王百亚，1965年出生，高级工程师，主要从事高性能树脂基复合材料研究。E—mail：baiyawang1965@163．com宇航材料工艺http：／