RFI工藝用環氧樹脂膜的制備及其化學流變特性

 

       為研制低成本樹脂膜熔滲(RFI)工藝用環氧樹脂膜，以環氧樹脂E51、高溫潛伏性固化劑三氟化硼單乙胺和乙二醇為原料，采用正交設計方法對配方進行優化，并通過控制預聚反應程度的方法進行合成實驗。對所研制樹脂膜的化學流變特性進行測試研究，結果表明，樹脂膜在130℃工作溫度下，最低黏度達360 mPa -s，小于1000 mPa-s的低黏度時間達32 min，凝膠時間為48min，并且室溫不粘手，可任意彎曲，適用于RFI工藝。通過不同升溫速率的DSC掃描，分析了預聚原液和樹脂膜的反應活化能，發現樹脂膜反應活化能比預聚原液高，而且樹脂膜的反應活化能隨著固化度增加而增加。以雙Arrhenius公式為理論基礎建立了樹脂膜黏度和凝膠時間的預測函數，實驗結果表明二者均具有良好的適用性。根據RFI工藝對黏度的要求創立了熔滲力因子的表達方程，并通過該方程確定了理論最佳熔滲溫度為128.4℃。

       樹脂膜熔滲(Resin film infusion，RFI)工藝是在樹脂傳遞模塑(RTM)的基礎上發展起來的樹脂膜滲透成型工藝[1-2]。其原理是將樹脂預先制備成樹脂膜或稠狀樹脂塊鋪覆在成型模的底部，其上層覆以纖維預制件，然后，依照真空袋裝袋工藝將模腔封裝，于熱環境下采用真空技術將樹脂由下向上抽吸，從而填滿整個預制件空間，固化成型，最終得到復合材料制件.RFI工藝具有操作簡便、制品纖維含量高、成本低、適合制造大型平板類結構件等優點，在航空航天、汽車和船舶等行業的整體成型方面有著特殊的應用，受到國內外相關研究機構的高度關注.

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