轻质RTM工艺制备阻燃复合材料的工艺研究

摘要

随着人们对RTM各项技术的研究不断深入，RTM设备、树脂和模具技术日趋完善。但传统RTM工艺还存在一些不足，如模具密封困难，制品纤维含量低，大面积复杂结构的模腔内树脂流动不均衡，气泡缺陷不易排除等。尤其对一些结构复杂的构件，以上不足之处会表现得更为明显。Light-RTM是随着RTM制品应用及需求多样化的发展，在RTM概念基础上衍生出来的一种新工艺。它继承了传统RTM工艺众多优点，很好地解决了对尺寸精度要求不高的制品充模时间长、气泡难以排除、模具笨重等缺点。
　　Light-RTM工艺现在在我国技术还不成熟，本文通过运用Light-RTM工艺制作阻燃产品对Light-RTM工艺的应用进行了进一步研究分析，对Light-RTM工艺在高粘度树脂灌注方面进行探索，并从探索过程熟悉了解Light-RTM工艺的特点。本文主要进行了以下研究
　　(1)本文采用数字粘度仪对不同温度和促进剂下添加氢氧化铝(ATH)的不饱和聚酯树脂(UPR)的粘度和凝胶时间进行测试，研究温度和促进剂对粘度和凝胶时间的影响。
　　(2)以制作的产品为模型，运用PAM— RTM模拟软件，采用不同的灌注方案，模拟高粘度的树脂灌注过程，优化工艺参数。
　　(3)确定产品制作的工艺参数，解决实际制作产品过程中出现的问题并对实验参数进行探索性研究。对成功制作出的产品进行力学方面及阻燃性能方面的分析，从产品参数中分析出制作工艺总存在的不足和问题。
　　通过上述工作得出
　　(1)对树脂粘度影响因素中，温度对树脂粘度的大小起主要性作用，但是，在不添加固化剂的情况下，树脂的粘度随着时问的变长而逐渐变大。在设定的问隔下，温度对凝胶时问的影响要大于促进剂。
　　(2)软件模拟的结果显示，中心灌注方式灌注速度明显优对角灌注法。
　　(3)整体而言，轻质RTM工艺可以在完成高组分填料的阻燃产品的制作，且产品的阻燃性能优秀，极限氧指数达到了30以上。垂直燃烧分级达到V-(O)级，离火自熄。由于产品的纤维含量过低导致产品力学性能相当较差，且灌注过程会出现填料被过滤现象。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 RTM工艺

1．2 Light-RTM与传统RTM的比较

1．3 适用于RTM工艺的树脂

1．4 常用的阻燃方法和阻燃剂

1．5 课题研究内容和意义

2 原料选择及树脂粘度和固化特性研究

2．1 原料的选择

2．2 UPR加ATH填料后粘度与温度和促进剂量的关系

2．3 本章小结

3 树脂灌注过程仿真模拟及模具制作过程

3．1 模具的注射口和出树脂口设计及灌注过程仿真模拟

3．2 模具加工

3．3 小结

4 阻燃产品的制作及产品性能分析

4．1 工艺参数确定

4．2 产品制作

4．3 工艺探讨

4．4 产品性能研究

4．5 小结

5 结论

参考文献

致谢