環氧樹脂聚合物-基復合材料基體的熱固技術
聚合物
用作聚合物基復合材料基體的熱固性或熱塑性聚合物。熱固性聚合
物為長鏈分子,它通過分子交聯而固化,形成一個完全三維的網狀體,
并且不能熔化和重新成形。其較大的優點是允許在比較低的溫度和壓力
下制造復合材料,因為在聚合和交聯之前它們將經歷一個低黏度的階段
。
(1)用液態樹脂充滿纖維預成形體,然后固化(樹脂傳遞模塑,RTM)
。這個方法需要樹脂在一個低黏度(類似于輕油)下進行轉移。
(2)在壓力下讓熔化的樹脂膜注入纖維預成形體,然后固化(樹脂膜
滲透,Rn)。
(3)用“階段性的”液態樹脂預浸漬纖維薄帶或纖維束(預浸料)。
接著進行布置(鋪疊),然后在溫度和壓力下加以壓實和固化。
環氧樹脂具有優異的力學性能,收縮率低,并能和纖維形成適當的
黏結。重要的是,它們在固化過程中將經歷一個低黏度階段,因而允許
使用液態樹脂成形技術,如RTM。在120℃和180℃溫度下固化的環氧樹
脂體系的使用溫度上限分別為100℃和130—150℃。
雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)具有優異的可成形性,力學性能與環氧樹
脂相似,并能在更高的溫度下運行;但它們價格較高。BMI體系在大約2
00℃的溫度下固化,使用溫度上限高于180℃。
高溫熱固性聚合物,例如聚酰亞胺,在270℃左右固化,并允許提
高到300℃。然而,它們更加昂貴,也更加難于處理。