Kompozitní materiály jsou kombinovány s výztužnými vlákny a plastovým materiálem. Role pryskyřice v kompozitních materiálech je klíčová. Volba pryskyřice určuje řadu charakteristických procesních parametrů, některé mechanické vlastnosti a funkčnost (tepelné vlastnosti, hořlavost, odolnost vůči vlivům prostředí atd.), vlastnosti pryskyřice jsou také klíčovým faktorem pro pochopení mechanických vlastností kompozitních materiálů. Při výběru pryskyřice se automaticky určí okno, které určuje rozsah procesů a vlastností kompozitu. Termosetová pryskyřice je běžně používaným typem pryskyřice pro pryskyřičné matricové kompozity díky své dobré vyrobitelnosti. Termosetové pryskyřice jsou při pokojové teplotě téměř výhradně kapalné nebo polotuhé a koncepčně se spíše podobají monomerům, které tvoří termoplastickou pryskyřici, než termoplastické pryskyřici v konečném stavu. Před vytvrzením termosetových pryskyřic je lze zpracovat do různých tvarů, ale po vytvrzení pomocí vytvrzovacích činidel, iniciátorů nebo tepla je nelze znovu tvarovat, protože se během vytvrzování tvoří chemické vazby, čímž se malé molekuly transformují na trojrozměrné zesítěné tuhé polymery s vyšší molekulovou hmotností.
Existuje mnoho druhů termosetových pryskyřic, běžně používané jsou fenolové pryskyřice,epoxidové pryskyřice, pryskyřice z bis-koní, vinylové pryskyřice, fenolové pryskyřice atd.
(1) Fenolová pryskyřice je raná termosetová pryskyřice s dobrou adhezí, dobrou tepelnou odolností a dielektrickými vlastnostmi po vytvrzení. Mezi její vynikající vlastnosti patří vynikající zpomalování hoření, nízká rychlost uvolňování tepla, nízká hustota kouře a hoření. Uvolňovaný plyn je méně toxický. Zpracovatelnost je dobrá a kompozitní materiály lze vyrábět lisováním, navíjením, ručním pokládáním, stříkáním a pultruzí. Velké množství kompozitních materiálů na bázi fenolových pryskyřic se používá v interiérových dekoračních materiálech civilních letadel.
(2)Epoxidová pryskyřiceje raná pryskyřičná matrice používaná v konstrukcích letadel. Vyznačuje se širokou škálou materiálů. Různá vytvrzovací činidla a urychlovače mohou dosáhnout rozsahu teplot vytvrzování od pokojové teploty do 180 ℃; má vyšší mechanické vlastnosti; dobré sladění vláken; odolnost vůči teplu a vlhkosti; vynikající houževnatost; vynikající vyrobitelnost (dobré krytí, střední viskozita pryskyřice, dobrá tekutost, tlaková šířka pásma atd.); vhodná pro celkové společné vytvrzování vstřikováním velkých součástí; levná. Dobrý proces vstřikování a vynikající houževnatost epoxidové pryskyřice z ní dělají důležité místo v pryskyřičné matrici pokročilých kompozitních materiálů.
(3)Vinylová pryskyřiceJe uznávána jako jedna z vynikajících pryskyřic odolných proti korozi. Odolává většině kyselin, zásad, solných roztoků a silných rozpouštědel. Je široce používána v papírenském, chemickém průmyslu, elektronice, ropě, skladování a dopravě, ochraně životního prostředí, lodích a automobilovém průmyslu osvětlení. Má vlastnosti nenasycených polyesterových a epoxidových pryskyřic, takže má jak vynikající mechanické vlastnosti epoxidové pryskyřice, tak i dobrý procesní výkon nenasycených polyesterů. Kromě vynikající odolnosti proti korozi má tento typ pryskyřice také dobrou tepelnou odolnost. Zahrnuje standardní typ, typ pro vysoké teploty, typ zpomalující hoření, typ odolný proti nárazu a další varianty. Aplikace vinylové pryskyřice ve vlákny vyztužených plastech (FRP) je založena především na ručním vrstvení, zejména v antikorozních aplikacích. S rozvojem SMC je její aplikace v tomto ohledu také poměrně znatelná.
(4) Modifikovaná bismaleimidová pryskyřice (označovaná jako bismaleimidová pryskyřice) byla vyvinuta tak, aby splňovala požadavky nových stíhaček na kompozitní pryskyřičnou matrici. Mezi tyto požadavky patří: výroba velkých součástí a složitých profilů při 130 ℃ atd. Ve srovnání s epoxidovou pryskyřicí se pryskyřice Shuangma vyznačuje především vynikající odolností vůči vlhkosti a teplu a vysokou provozní teplotou; nevýhodou je, že se nelepší jako u epoxidové pryskyřice a její teplota vytvrzování je vysoká (vytvrzuje se nad 185 ℃) a vyžaduje teplotu 200 ℃. Nebo se musí dlouhodobě vytvrzovat při teplotě nad 200 ℃.
(5) Kyanidová (qing diacoustic) esterová pryskyřice má nízkou dielektrickou konstantu (2,8~3,2) a extrémně malý tangens dielektrických ztrát (0,002~0,008), vysokou teplotu skelného přechodu (240~290 ℃), nízké smrštění, nízkou absorpci vlhkosti, vynikající mechanické vlastnosti a spojovací vlastnosti atd. a má podobnou technologii zpracování jako epoxidová pryskyřice.
V současné době se kyanátové pryskyřice používají hlavně ve třech aspektech: desky plošných spojů pro vysokorychlostní digitální a vysokofrekvenční přenos, vysoce výkonné vlnopropustné konstrukční materiály a vysoce výkonné konstrukční kompozitní materiály pro letecký a kosmický průmysl.
Jednoduše řečeno, vlastnosti epoxidové pryskyřice nesouvisí pouze s podmínkami syntézy, ale také s molekulární strukturou. Glycidylová skupina v epoxidové pryskyřici je flexibilní segment, který může snížit viskozitu pryskyřice a zlepšit procesní výkon, ale zároveň snížit tepelnou odolnost vytvrzené pryskyřice. Hlavními přístupy ke zlepšení tepelných a mechanických vlastností vytvrzených epoxidových pryskyřic jsou nízká molekulová hmotnost a multifunkčnost pro zvýšení hustoty zesítění a zavedení tuhých struktur. Zavedení tuhé struktury samozřejmě vede ke snížení rozpustnosti a zvýšení viskozity, což vede ke snížení procesního výkonu epoxidové pryskyřice. Zlepšení teplotní odolnosti systému epoxidové pryskyřice je velmi důležitý aspekt. Z hlediska pryskyřice a tvrdidla platí, že čím více funkčních skupin, tím větší hustota zesítění. Čím vyšší je teplota srážení tepla (Tg). Specifická operace: Použití multifunkční epoxidové pryskyřice nebo tvrdidla, použití vysoce čisté epoxidové pryskyřice. Běžně používanou metodou je přidání určitého podílu o-methylacetaldehydové epoxidové pryskyřice do vytvrzovacího systému, což má dobrý účinek a nízké náklady. Čím větší je průměrná molekulová hmotnost, tím užší je distribuce molekulových hmotností a tím vyšší je Tg. Specifický postup: Použijte multifunkční epoxidovou pryskyřici nebo tvrdidlo nebo jiné metody s relativně rovnoměrnou distribucí molekulových hmotností.
Jako vysoce výkonná pryskyřičná matrice používaná jako kompozitní matrice musí její různé vlastnosti, jako je zpracovatelnost, termofyzikální vlastnosti a mechanické vlastnosti, splňovat potřeby praktických aplikací. Mezi vyrobitelnost pryskyřičné matrice patří rozpustnost v rozpouštědlech, viskozita taveniny (tekutost) a změny viskozity a doba gelování se mění s teplotou (procesní okno). Složení pryskyřičné formulace a volba reakční teploty určují kinetiku chemické reakce (rychlost vytvrzování), chemické reologické vlastnosti (viskozita-teplota versus čas) a termodynamiku chemické reakce (exotermická). Různé procesy mají různé požadavky na viskozitu pryskyřice. Obecně řečeno, pro proces navíjení je viskozita pryskyřice obvykle kolem 500 cPs; pro proces pultruze je viskozita pryskyřice přibližně 800~1200 cPs; pro proces vakuového zavádění je viskozita pryskyřice obecně kolem 300 cPs a proces RTM může být vyšší, ale obecně nepřekročí 800 cPs; Pro proces prepregu je vyžadována relativně vysoká viskozita, obvykle kolem 30 000 až 50 000 cP. Tyto požadavky na viskozitu samozřejmě souvisí s vlastnostmi procesu, zařízení a samotných materiálů a nejsou statické. Obecně řečeno, s rostoucí teplotou se viskozita pryskyřice v nižším teplotním rozsahu snižuje; s rostoucí teplotou však probíhá i vytvrzovací reakce pryskyřice, kineticky řečeno, rychlost reakce se zdvojnásobuje na každých 10 °C zvýšení, a tato aproximace je stále užitečná pro odhad, kdy se viskozita reaktivního pryskyřičného systému zvýší na určitý kritický bod viskozity. Například trvá 50 minut, než se viskozita pryskyřičného systému s viskozitou 200 cP při 100 °C zvýší na 1000 cP, poté je doba potřebná k tomu, aby se počáteční viskozita stejného pryskyřičného systému zvýšila z méně než 200 cP na 1000 cP při 110 °C, asi 25 minut. Výběr procesních parametrů by měl plně zohledňovat viskozitu a dobu gelování. Například při procesu vakuového zavádění je nutné zajistit, aby viskozita při provozní teplotě byla v rozsahu viskozity požadovaném procesem, a doba zpracovatelnosti pryskyřice při této teplotě musí být dostatečně dlouhá, aby bylo možné pryskyřici importovat. Stručně řečeno, výběr typu pryskyřice v procesu vstřikování musí zohledňovat bod gelování, dobu plnění a teplotu materiálu. Podobná situace je i u jiných procesů.
V procesu lisování určují velikost a tvar dílu (formy), typ výztuže a procesní parametry rychlost přenosu tepla a přenosu hmoty. Pryskyřice vytvrzuje exotermickým teplem, které vzniká tvorbou chemických vazeb. Čím více chemických vazeb se vytvoří na jednotku objemu za jednotku času, tím více energie se uvolní. Koeficienty přenosu tepla pryskyřic a jejich polymerů jsou obecně poměrně nízké. Rychlost odvodu tepla během polymerace se nemůže vyrovnat rychlosti tvorby tepla. Toto přírůstkové množství tepla způsobuje, že chemické reakce probíhají rychlejším tempem, což má za následek větší zrychlení. Tato samourychlující se reakce nakonec povede k selhání v důsledku napětí nebo degradaci dílu. To je výraznější při výrobě kompozitních dílů s velkou tloušťkou a je obzvláště důležité optimalizovat proces vytvrzování. Problém lokálního „překročení teploty“ způsobený vysokou exotermickou rychlostí vytvrzování prepregu a rozdíl stavů (například teplotní rozdíl) mezi globálním procesním oknem a lokálním procesním oknem jsou způsobeny způsobem řízení procesu vytvrzování. „Teplotní rovnoměrnost“ v dílu (zejména ve směru tloušťky dílu) pro dosažení „teplotní rovnoměrnosti“ závisí na uspořádání (nebo použití) některých „jednotkových technologií“ ve „výrobním systému“. U tenkých dílů, protože se do okolí uvolňuje velké množství tepla, teplota stoupá pozvolna a někdy díl není zcela vytvrzen. V tomto okamžiku je nutné k dokončení síťovací reakce přivést pomocné teplo, tj. nepřetržitý ohřev.
Technologie neautoklávového tváření kompozitních materiálů je relativní k tradiční technologii autoklávového tváření. Obecně řečeno, jakákoli metoda tváření kompozitních materiálů, která nepoužívá autoklávové zařízení, může být nazývána technologií neautoklávového tváření. Dosud zahrnuje aplikace technologie neautoklávového tváření v leteckém průmyslu zejména následující oblasti: technologie neautoklávového prepregu, technologie tekutého tváření, technologie kompresního tváření prepregu, technologie mikrovlnného vytvrzování, technologie vytvrzování elektronovým paprskem a technologie fluidního tváření s vyváženým tlakem. Mezi těmito technologiemi je technologie prepregu OoA (Outof Autoclave) blíže tradičnímu procesu autoklávového tváření a má širokou škálu základů pro ruční a automatické pokládky, takže je považována za netkanou textilii, která bude pravděpodobně realizována ve velkém měřítku. Technologie autoklávového tváření. Důležitým důvodem pro použití autoklávu pro vysoce výkonné kompozitní díly je zajištění dostatečného tlaku na prepreg, vyššího než tlak par jakéhokoli plynu během vytvrzování, aby se zabránilo tvorbě pórů, a to je hlavní problém, který musí technologie OoA prepregu překonat. Důležitým kritériem pro hodnocení kvality prepregu OoA a procesu jeho lisování je, zda lze pórovitost dílu regulovat za vakua a zda jeho výkon může dosáhnout výkonu autoklávovaného laminátu.
Vývoj technologie prepregů OoA (OaA prepreg) se původně odvíjí od vývoje pryskyřice. Vývoj pryskyřic pro prepregy OoA se odvíjí od tří hlavních bodů: prvním je kontrola poréznosti lisovaných dílů, například použitím pryskyřic vytvrzovaných adiční reakcí ke snížení obsahu těkavých látek během vytvrzovací reakce; druhým je zlepšení vlastností vytvrzených pryskyřic, aby se dosáhlo vlastností pryskyřice získaných autoklávováním, včetně tepelných a mechanických vlastností; třetím je zajištění dobré vyrobitelnosti prepregu, například zajištění toho, aby pryskyřice mohla tečout pod tlakovým gradientem atmosférického tlaku, zajištění dlouhé viskozitní životnosti a dostatečného času spotřeby při pokojové teplotě atd. Výrobci surovin provádějí výzkum a vývoj materiálů podle specifických konstrukčních požadavků a procesních metod. Hlavní směry by měly zahrnovat: zlepšení mechanických vlastností, prodloužení doby vytvrzování, snížení teploty vytvrzování a zlepšení odolnosti vůči vlhkosti a teplu. Některá z těchto vylepšení výkonu, například vysoká houževnatost a vytvrzování za nízkých teplot, jsou protichůdná. Je třeba najít rovnováhu a komplexně ji zvážit!
Kromě vývoje pryskyřic podporuje metoda výroby prepregů také vývoj aplikací prepregů OoA. Studie zjistila důležitost vakuových kanálů prepregů pro výrobu laminátů s nulovou porézností. Následné studie ukázaly, že částečně impregnované prepregy mohou účinně zlepšit propustnost plynů. Prepregy OoA jsou částečně impregnovány pryskyřicí a suchá vlákna se používají jako kanály pro výfukové plyny. Plyny a těkavé látky zapojené do vytvrzování dílu mohou být odváděny kanály tak, že poréznost konečného dílu je <1 %.
Proces vakuového plnění patří do procesu neautoklávového tváření (OoA). Stručně řečeno, jedná se o proces lisování, při kterém se produkt utěsní mezi formou a vakuovým sáčkem a produkt se natlakuje vakuem, čímž se dosáhne kompaktnějšího tvaru a lepších mechanických vlastností. Hlavním výrobním procesem je
Nejprve se na formu pro vrstvení (nebo skleněnou tabuli) nanese separační prostředek nebo separační tkanina. Prepreg se kontroluje podle standardu použitého prepregu, zejména včetně povrchové hustoty, obsahu pryskyřice, těkavých látek a dalších informací o prepregu. Prepreg se nařeže na požadovanou velikost. Při řezání věnujte pozornost směru vláken. Obecně se vyžaduje, aby odchylka směru vláken byla menší než 1°. Každou zaslepovací jednotku očíslujte a zaznamenejte číslo prepregu. Při pokládání vrstev by měly být vrstvy pokládány přesně v souladu s pořadím pokládání požadovaným v záznamovém listu o pokládání a PE fólie nebo separační papír by měly být spojeny podél směru vláken a vzduchové bubliny by měly být vytlačeny podél směru vláken. Škrabka rozprostře prepreg a co nejvíce ho seškrábne, aby se odstranil vzduch mezi vrstvami. Při pokládání je někdy nutné prepregy spojovat, přičemž je nutné je spojovat podél směru vláken. Při procesu spojování by mělo být dosaženo překrytí a menšího překrytí a spojovací švy každé vrstvy by měly být střídavě uspořádány. Obecně platí, že spojovací mezera jednosměrného prepregu je následující: 1 mm; opletený prepreg se smí pouze překrývat, nikoli spojovat, a šířka překrytí je 10~15 mm. Dále je třeba věnovat pozornost vakuovému předzhutnění a tloušťka předhuštění se liší podle různých požadavků. Účelem je odvést vzduch zachycený ve vrstvě a těkavé látky v prepregu, aby se zajistila vnitřní kvalita součásti. Poté se položí pomocné materiály a vakuově se plní do pytlů. Utěsnění a vytvrzení pytlů: Posledním požadavkem je, aby nemohlo docházet k úniku vzduchu. Poznámka: Místem, kde často dochází k úniku vzduchu, je tmel ve spoji.
Také vyrábímepřímý roving ze skelných vláken,sklolaminátové rohože, sklolaminátová síťovina, atkaný roving ze skelných vláken.
Kontaktujte nás:
Telefonní číslo: +8615823184699
Telefonní číslo: +8602367853804
Email:marketing@frp-cqdj.com
Čas zveřejnění: 23. května 2022