適用于RTM工藝的環(huán)氧改性苯并噁嗪樹(shù)脂的性能研究(四)
2 結(jié)果與討論
2.1樹(shù)脂的黏度特性
DC-BOZ在100℃的黏度為252mPa·s,當(dāng)加入E6110、AFG90、AG80三種環(huán)氧樹(shù)脂后,體系的黏度均有一定程度的降低,其中,DC/E6110的黏度**,為185mPa·s。這表明本文選用的三種環(huán)氧樹(shù)脂均能夠起到降低苯并噁嗪黏度的作用。
隨著測(cè)試時(shí)間延長(zhǎng),各樹(shù)脂體系的黏度均出現(xiàn)不同程度的增加。6h后,各樹(shù)脂體系的黏度維持在500mPa·s以下,此時(shí)仍能滿足RTM工藝要求。然而,隨著時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng),DC-BOZ的黏度升至500mPa·s以上,至10h時(shí),其黏度已高達(dá)982mPa·s。同時(shí),DC/AFG90、DC/AG80、DC/E6110在10h的黏度也有所增加,但均低于DC-BOZ的黏度。其中,DC/E6110的黏度*為333mPa·s,表現(xiàn)出優(yōu)異的工藝性。此外,通過(guò)計(jì)算可以看出,DC-BOZ的10h黏度增長(zhǎng)率**,為290%,表明苯并噁嗪樹(shù)脂在此溫度下不穩(wěn)定,存在一定的反應(yīng)性,可能會(huì)導(dǎo)致其在RTM注射過(guò)程中的適用期不足。環(huán)氧樹(shù)脂的加入使體系的黏度增長(zhǎng)率明顯降低,表明環(huán)氧樹(shù)脂的加入降低了體系的反應(yīng)活性。這是由于環(huán)氧樹(shù)脂的加入稀釋了苯并噁嗪樹(shù)脂體系,使其反應(yīng)程度降低,各樹(shù)脂體系在此溫度下均未發(fā)生明顯的固化反應(yīng)。其中,DC/E6110的黏度增長(zhǎng)率*為80%,表現(xiàn)出長(zhǎng)適用期的特征。
2.2樹(shù)脂的凝膠化反應(yīng)研究
在180℃下,DC-BOZ的凝膠化時(shí)間為2010s,加入AG80和AFG90后,體系的凝膠化時(shí)間縮短,尤其是DC/AG80的凝膠化時(shí)間降低至1383s,這是由于AG80為四官能度環(huán)氧樹(shù)脂,較多的環(huán)氧基引入可以增加反應(yīng)基團(tuán)數(shù)量,使反應(yīng)活性較高。然而,DC/E6110的凝膠化時(shí)間卻延長(zhǎng)至3640s,這主要是因?yàn)镋6110的黏度較低,對(duì)DC-BOZ的稀釋作用較大,DC/E6110樹(shù)脂的各反應(yīng)活性位點(diǎn)更難相遇,因此達(dá)到凝膠狀態(tài)的時(shí)間更久。隨測(cè)試溫度的增加,各體系的凝膠化時(shí)間均有所下降,其中,DC/E6110的凝膠化時(shí)間的下降幅度**,說(shuō)明該體系的固化反應(yīng)活性對(duì)高溫更加敏感。在200℃以上,DC-BOZ和DC/AG80、DC/AFG90的凝膠化時(shí)間相接近,說(shuō)明在較高溫度下三者的反應(yīng)活性相近。
(未完待續(xù))
來(lái)源:復(fù)合材料科學(xué)與工程,四川大學(xué) 高分子科學(xué)與工程學(xué)院 高分子材料工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海飛機(jī)制造有限公司,邁愛(ài)德編輯整理