湿法缠绕用耐温环氧树脂体系研制与性能

摘要

针对碳纤维增强复合材料固体火箭发动机壳体耐温需求,研制了一种低黏度、耐温等级高且适用于湿法缠绕的环氧树脂体系,考察了树脂体系的黏度-时间特性,并采用热分析方法研究了树脂体系的固化反应动力学特征,确定了树脂体系固化制度,并对树脂浇注体玻璃化转变温度、力学性能进行了研究。结果表明,研制的环氧树脂体系室温黏度低于800 mPa·s,适用期大于10 h,树脂浇注体玻璃化转变温度达到217.4℃,拉伸强度、弯曲强度分别达到94,122 MPa。以研制的环氧树脂体系为基体树脂,进一步考察了国产T700S级碳纤维增强复合材料单向板力学性能以及Ø150 mm标准压力容器特性指数,结果显示复合材料单向板拉伸强度、弯曲强度分别达到2720,2010 MPa,Ø150 mm标准压力容器特性指数达到42.1 km,纤维强度转化率达85%以上。以上研究结果表明研制的树脂体系适用于湿法缠绕工艺,与国产T700S级碳纤维具有良好的浸润性、匹配性,能够有效发挥碳纤维力学性能。