Kompozitni materijali se kombinuju sa ojačavajućim vlaknima i plastičnim materijalom. Uloga smole u kompozitnim materijalima je ključna. Izbor smole određuje niz karakterističnih parametara procesa, neka mehanička svojstva i funkcionalnost (termička svojstva, zapaljivost, otpornost na okolinu itd.), a svojstva smole su također ključni faktor u razumijevanju mehaničkih svojstava kompozitnih materijala. Kada se odabere smola, automatski se određuje raspon procesa i svojstava kompozita. Termoreaktivna smola je često korištena vrsta smole za kompozite od smolne matrice zbog svoje dobre proizvodljivosti. Termoreaktivne smole su gotovo isključivo tečne ili polučvrste na sobnoj temperaturi i konceptualno su više slične monomerima koji čine termoplastičnu smolu nego termoplastičnoj smoli u konačnom stanju. Prije nego što se termoreaktivne smole stvrdnu, mogu se preraditi u različite oblike, ali nakon stvrdnjavanja pomoću sredstava za stvrdnjavanje, inicijatora ili toplote, ne mogu se ponovo oblikovati jer se tokom stvrdnjavanja formiraju hemijske veze, što čini da se male molekule transformišu u trodimenzionalne umrežene krute polimere sa većim molekularnim težinama.
Postoji mnogo vrsta termoreaktivnih smola, a najčešće se koriste fenolne smole,epoksidne smole, bis-konjske smole, vinilne smole, fenolne smole, itd.
(1) Fenolna smola je rana termoreaktivna smola s dobrom adhezijom, dobrom otpornošću na toplinu i dielektričnim svojstvima nakon stvrdnjavanja, a njene izvanredne karakteristike su odlična svojstva usporavanja plamena, niska stopa oslobađanja topline, niska gustoća dima i sagorijevanje. Oslobođeni plin je manje toksičan. Obradivost je dobra, a komponente kompozitnog materijala mogu se proizvoditi postupcima oblikovanja, namotavanja, ručnog slaganja, prskanja i pultruzije. Veliki broj kompozitnih materijala na bazi fenolnih smola koristi se u materijalima za unutrašnju dekoraciju civilnih aviona.
(2)Epoksidna smolaje rana matrica smole koja se koristi u konstrukcijama aviona. Karakterizira je širok raspon materijala. Različita sredstva za stvrdnjavanje i akceleratori mogu postići raspon temperature stvrdnjavanja od sobne temperature do 180 ℃; ima bolja mehanička svojstva; dobro slaganje vlakana; otpornost na toplinu i vlagu; odlična žilavost; odlična proizvodljivost (dobra pokrivenost, umjerena viskoznost smole, dobra fluidnost, propusni opseg pod pritiskom itd.); pogodna za cjelokupno ko-stvrdnjavanje velikih komponenti; jeftina. Dobar proces oblikovanja i izvanredna žilavost epoksidne smole čine je važnom u matrici smole naprednih kompozitnih materijala.
(3)Vinilna smolaPrepoznata je kao jedna od odličnih smola otpornih na koroziju. Može izdržati većinu kiselina, alkalija, rastvora soli i jakih rastvarača. Široko se koristi u proizvodnji papira, hemijskoj industriji, elektronici, nafti, skladištenju i transportu, zaštiti okoliša, brodovima, industriji automobilske rasvjete. Ima karakteristike nezasićenog poliestera i epoksidne smole, tako da ima i odlična mehanička svojstva epoksidne smole i dobre procesne performanse nezasićenog poliestera. Pored izvanredne otpornosti na koroziju, ova vrsta smole ima i dobru otpornost na toplotu. Uključuje standardni tip, tip za visoke temperature, tip za usporavanje plamena, tip otporan na udarce i druge varijante. Primjena vinilne smole u plastici ojačanoj vlaknima (FRP) uglavnom se zasniva na ručnom slaganju, posebno u antikorozivnim primjenama. Razvojem SMC-a, njena primjena u ovom pogledu je također prilično primjetna.
(4) Modifikovana bismaleimidna smola (također poznata kao bismaleimidna smola) razvijena je kako bi se ispunili zahtjevi novih borbenih aviona za kompozitnu matricu od smole. Ovi zahtjevi uključuju: velike komponente i složene profile na 130 ℃ Proizvodnja komponenti itd. U poređenju sa epoksidnom smolom, Shuangma smola se uglavnom odlikuje superiornom otpornošću na vlagu i toplotu i visokom radnom temperaturom; nedostatak je što se ne može proizvesti tako dobro kao epoksidna smola, a temperatura stvrdnjavanja je visoka (stvrdnjavanje iznad 185 ℃) i zahtijeva temperaturu od 200 ℃. Ili dugo vremena na temperaturi iznad 200 ℃.
(5) Cijanidna (qing diacoustic) esterska smola ima nisku dielektričnu konstantu (2,8~3,2) i izuzetno mali tangens dielektričnih gubitaka (0,002~0,008), visoku temperaturu staklastog prijelaza (240~290℃), nisko skupljanje, nisku apsorpciju vlage, odlična mehanička svojstva i svojstva lijepljenja itd., te ima sličnu tehnologiju obrade kao epoksidna smola.
Trenutno se cijanatne smole uglavnom koriste u tri aspekta: štampane ploče za brzu digitalnu i visokofrekventnu obradu, visokoperformansni strukturni materijali za prenos talasa i visokoperformansni strukturni kompozitni materijali za vazduhoplovstvo.
Jednostavno rečeno, performanse epoksidne smole nisu samo povezane s uvjetima sinteze, već uglavnom ovise i o molekularnoj strukturi. Glicidilna grupa u epoksidnoj smoli je fleksibilni segment koji može smanjiti viskoznost smole i poboljšati performanse procesa, ali istovremeno smanjiti otpornost na toplinu očvrsnule smole. Glavni pristupi poboljšanju toplinskih i mehaničkih svojstava očvrslih epoksidnih smola su niska molekularna težina i multifunkcionalizacija radi povećanja gustoće umrežavanja i uvođenja krutih struktura. Naravno, uvođenje krute strukture dovodi do smanjenja topljivosti i povećanja viskoznosti, što dovodi do smanjenja performansi procesa epoksidne smole. Kako poboljšati temperaturnu otpornost sistema epoksidne smole je vrlo važan aspekt. Sa stanovišta smole i sredstva za učvršćivanje, što je više funkcionalnih grupa, to je veća gustoća umrežavanja. Što je veća Tg. Specifična operacija: Koristite multifunkcionalnu epoksidnu smolu ili sredstvo za učvršćivanje, koristite epoksidnu smolu visoke čistoće. Uobičajena metoda je dodavanje određenog udjela o-metil acetaldehidne epoksidne smole u sistem za učvršćivanje, što ima dobar učinak i nisku cijenu. Što je veća prosječna molekularna težina, to je uža raspodjela molekularne težine i viša je Tg. Specifična operacija: Koristite multifunkcionalnu epoksidnu smolu ili sredstvo za učvršćivanje ili druge metode s relativno ujednačenom raspodjelom molekularne težine.
Kao visokoperformansna matrica smole koja se koristi kao kompozitna matrica, njena različita svojstva, kao što su obradivost, termofizička svojstva i mehanička svojstva, moraju zadovoljiti potrebe praktične primjene. Proizvodivost matrice smole uključuje rastvorljivost u rastvaračima, viskoznost taline (fluidnost) i promjene viskoznosti, te promjene vremena želiranja s temperaturom (procesni prozor). Sastav formulacije smole i izbor temperature reakcije određuju kinetiku hemijske reakcije (brzinu stvrdnjavanja), hemijska reološka svojstva (viskoznost-temperatura u odnosu na vrijeme) i termodinamiku hemijske reakcije (egzotermna). Različiti procesi imaju različite zahtjeve za viskoznost smole. Generalno govoreći, za proces namotavanja, viskoznost smole je generalno oko 500cPs; za proces pultruzije, viskoznost smole je oko 800~1200cPs; za proces uvođenja vakuuma, viskoznost smole je generalno oko 300cPs, a RTM proces može biti i veći, ali generalno neće prelaziti 800cPs; Za proces preprega, viskoznost mora biti relativno visoka, obično oko 30000~50000cPs. Naravno, ovi zahtjevi za viskoznošću povezani su sa svojstvima procesa, opreme i samih materijala i nisu statični. Općenito govoreći, kako temperatura raste, viskoznost smole se smanjuje u nižem temperaturnom rasponu; međutim, kako temperatura raste, reakcija stvrdnjavanja smole se također odvija, kinetički gledano, brzina reakcije se udvostručuje za svakih 10℃ porasta, a ova aproksimacija je i dalje korisna za procjenu kada se viskoznost reaktivnog sistema smole povećava do određene kritične tačke viskoznosti. Na primjer, potrebno je 50 minuta da sistem smole sa viskoznošću od 200cPs na 100℃ poveća svoju viskoznost na 1000cPs, a zatim je vrijeme potrebno istom sistemu smole da poveća svoju početnu viskoznost sa manje od 200cPs na 1000cPs na 110℃ oko 25 minuta. Prilikom odabira parametara procesa, potrebno je u potpunosti uzeti u obzir viskoznost i vrijeme želiranja. Na primjer, u procesu vakuumskog uvođenja, potrebno je osigurati da je viskoznost na radnoj temperaturi unutar raspona viskoznosti koji zahtijeva proces, a vrijeme trajanja smole na toj temperaturi mora biti dovoljno dugo da se osigura da se smola može uvesti. Ukratko, prilikom odabira vrste smole u procesu ubrizgavanja potrebno je uzeti u obzir tačku želiranja, vrijeme punjenja i temperaturu materijala. Drugi procesi imaju sličnu situaciju.
U procesu oblikovanja, veličina i oblik dijela (kalupa), vrsta ojačanja i parametri procesa određuju brzinu prijenosa topline i prijenosa mase. Smola stvrdnjava egzotermnu toplinu, koja se generira formiranjem hemijskih veza. Što se više hemijskih veza formira po jedinici volumena po jedinici vremena, to se više energije oslobađa. Koeficijenti prijenosa topline smola i njihovih polimera su uglavnom prilično niski. Brzina odvođenja topline tokom polimerizacije ne može se podudarati s brzinom stvaranja topline. Ove inkrementalne količine topline uzrokuju da se hemijske reakcije odvijaju brže, što rezultira većim naprezanjem. Ova samoubrzavajuća reakcija će na kraju dovesti do loma usljed napona ili degradacije dijela. Ovo je izraženije u proizvodnji kompozitnih dijelova velike debljine, a posebno je važno optimizirati put procesa stvrdnjavanja. Problem lokalnog "prekoračenja temperature" uzrokovan visokom egzotermnom brzinom stvrdnjavanja preprega i razlika u stanju (kao što je temperaturna razlika) između globalnog procesnog prozora i lokalnog procesnog prozora posljedica su načina kontrole procesa stvrdnjavanja. „Ujednačenost temperature“ u dijelu (posebno u smjeru debljine dijela), radi postizanja „ujednačenosti temperature“, zavisi od rasporeda (ili primjene) nekih „jediničnih tehnologija“ u „proizvodnom sistemu“. Kod tankih dijelova, budući da će se velika količina toplote raspršiti u okolinu, temperatura lagano raste i ponekad dio neće biti potpuno očvrsnut. U ovom trenutku, potrebno je primijeniti pomoćnu toplotu kako bi se završila reakcija umrežavanja, odnosno kontinuirano zagrijavanje.
Tehnologija neautoklavnog oblikovanja kompozitnih materijala je u odnosu na tradicionalnu tehnologiju autoklavnog oblikovanja. Općenito govoreći, svaka metoda oblikovanja kompozitnog materijala koja ne koristi autoklavnu opremu može se nazvati tehnologijom neautoklavnog oblikovanja. Do sada, primjena tehnologije neautoklavnog oblikovanja u vazduhoplovnoj oblasti uglavnom uključuje sljedeće pravce: tehnologija neautoklavnog preprega, tehnologija tečnog oblikovanja, tehnologija kompresijskog oblikovanja preprega, tehnologija mikrovalnog stvrdnjavanja, tehnologija stvrdnjavanja elektronskim snopom, tehnologija oblikovanja fluidom pod uravnoteženim pritiskom. Među ovim tehnologijama, OoA (Outof Autoclave) tehnologija preprega je bliža tradicionalnom procesu autoklavnog oblikovanja i ima širok raspon osnova za ručno i automatsko polaganje, pa se smatra netkanim materijalom koji će se vjerovatno realizovati u velikim razmjerima. Tehnologija autoklavnog oblikovanja. Važan razlog za korištenje autoklava za visokoperformansne kompozitne dijelove je obezbjeđivanje dovoljnog pritiska na prepreg, većeg od pritiska pare bilo kojeg gasa tokom stvrdnjavanja, kako bi se spriječilo stvaranje pora, a to je OoA prepreg. Primarna poteškoća koju tehnologija treba da prevaziđe. Važan kriterij za procjenu kvalitete OoA preprega i njegovog procesa oblikovanja je da li se poroznost dijela može kontrolirati pod vakuumskim pritiskom i da li njegove performanse mogu dostići performanse laminata očvrsnutog u autoklavu.
Razvoj OoA prepreg tehnologije prvobitno je potekao od razvoja smole. Postoje tri glavne tačke u razvoju smola za OoA preprege: jedna je kontrola poroznosti oblikovanih dijelova, kao što je korištenje smola očvršćenih adicijom kako bi se smanjile isparljive materije u reakciji očvršćavanja; druga je poboljšanje performansi očvršćenih smola kako bi se postigla svojstva smole formirana procesom autoklaviranja, uključujući termička i mehanička svojstva; treća je osiguranje da prepreg ima dobru proizvodljivost, kao što je osiguranje da smola može teći pod gradijentom pritiska atmosferskog pritiska, osiguranje da ima dug vijek trajanja viskoznosti i dovoljno vremena provedenog na sobnoj temperaturi, itd. Proizvođači sirovina provode istraživanje i razvoj materijala u skladu sa specifičnim zahtjevima dizajna i metodama procesa. Glavni pravci trebaju uključivati: poboljšanje mehaničkih svojstava, povećanje vremena očvršćavanja, smanjenje temperature očvršćavanja i poboljšanje otpornosti na vlagu i toplotu. Neka od ovih poboljšanja performansi, kao što su visoka žilavost i očvršćavanje na niskim temperaturama, su u suprotnosti. Potrebno je pronaći tačku ravnoteže i sveobuhvatno je razmotriti!
Pored razvoja smole, metoda proizvodnje preprega također promovira razvoj primjene OoA preprega. Studija je otkrila važnost vakuumskih kanala preprega za izradu laminata s nultom poroznošću. Naknadne studije su pokazale da poluimpregnirani prepregi mogu efikasno poboljšati propusnost plinova. OoA prepregi su poluimpregnirani smolom, a suha vlakna se koriste kao kanali za ispušne plinove. Plinovi i isparljive tvari uključeni u stvrdnjavanje dijela mogu se ispuhati kroz kanale tako da je poroznost konačnog dijela <1%.
Proces vakuumskog pakovanja pripada procesu neautoklavnog oblikovanja (OoA). Ukratko, to je proces oblikovanja koji zatvara proizvod između kalupa i vakuumske vrećice, te vrši pritisak na proizvod vakuumiranjem kako bi proizvod bio kompaktniji i imao bolja mehanička svojstva. Glavni proizvodni proces je
Prvo se na kalup za slaganje (ili staklenu ploču) nanosi sredstvo za odvajanje ili tkanina za odvajanje. Prepreg se pregleda prema standardu korištenog preprega, uglavnom uključujući površinsku gustoću, sadržaj smole, isparljive tvari i druge informacije o prepregu. Prepreg se reže na veličinu. Prilikom rezanja obratite pažnju na smjer vlakana. Općenito, odstupanje smjera vlakana mora biti manje od 1°. Numerirajte svaku jedinicu za brtvljenje i zabilježite broj preprega. Prilikom slaganja slojeva, slojevi se trebaju postavljati u strogom skladu s redoslijedom slaganja propisanim na listu za evidenciju slaganja, a PE folija ili papir za odvajanje trebaju biti spojeni duž smjera vlakana, a mjehurići zraka trebaju se istiskivati duž smjera vlakana. Strugač raširi prepreg i sastruže ga što je više moguće kako bi se uklonio zrak između slojeva. Prilikom slaganja, ponekad je potrebno spajati preprege, koji se moraju spajati duž smjera vlakana. U procesu spajanja treba postići preklapanje i manje preklapanje, a spojevi spajanja svakog sloja trebaju biti raspoređeni. Generalno, razmak spajanja jednosmjernog preprega je sljedeći. 1 mm; pleteni prepreg se smije samo preklapati, ne i spajati, a širina preklapanja je 10~15 mm. Zatim, obratite pažnju na vakuumsko predzbijanje, a debljina predpumpanja varira u zavisnosti od različitih zahtjeva. Svrha je ispuštanje zraka zarobljenog u sloju i hlapljivih tvari u prepregu kako bi se osigurala unutrašnja kvaliteta komponente. Zatim slijedi polaganje pomoćnih materijala i vakuumsko pakiranje u vreće. Zaptivanje i stvrdnjavanje vreća: Posljednji zahtjev je da ne može propuštati zrak. Napomena: Mjesto gdje često dolazi do curenja zraka je spoj zaptivača.
Također proizvodimodirektnog rovinga od fiberglasa,prostirke od fiberglasa, mreža od fiberglasa, itkani roving od fiberglasa.
Kontaktirajte nas:
Broj telefona: +8615823184699
Broj telefona: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Vrijeme objave: 23. maj 2022.