【摘要】：預(yù)浸料是用樹脂基體在嚴(yán)格控制的條件下浸漬連續(xù)纖維或織物,制成樹脂基體與增強(qiáng)體的組合物,是制造復(fù)合材料的中間材料。預(yù)浸料作為復(fù)合材料的中間材料,預(yù)浸料的很多性能對復(fù)合材料的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,預(yù)浸料的性能對復(fù)合材料成型后質(zhì)量的影響至關(guān)重要。本文針對熱固性環(huán)氧樹脂預(yù)浸料的儲放老化展開研究。熱固性預(yù)浸料在生產(chǎn)后到使用的這段時間內(nèi),預(yù)浸料會發(fā)生緩慢的固化。這種固化對復(fù)合材料的生產(chǎn)和成型質(zhì)量是不利的,在實際生產(chǎn)中,怎樣對復(fù)合材料老化程度進(jìn)行表征,并且獲得老化對最終復(fù)合材料性能的影響顯得尤為重要。本文對制備完成的預(yù)浸料進(jìn)行分階段的老化,按照不同的老化時間,分別對預(yù)浸料的樹脂流動度、熱焓值、樹脂含量、揮發(fā)分含量和預(yù)浸料的粘性的影響進(jìn)行研究,從而發(fā)現(xiàn)出老化對預(yù)浸料性能的影響規(guī)律。實驗表明,發(fā)現(xiàn)隨著老化時間的延長,預(yù)浸料樹脂的流動度降低,可溶性樹脂含量減少,揮發(fā)分含量基本不變,預(yù)浸料粘性顯著降低。樹脂固化反應(yīng)時的熱焓值隨著老化時間的增加而降低。研究還對預(yù)浸料進(jìn)行了不同升溫條件下的DSC(差示掃描量熱法)測試,通過對不同升溫下預(yù)浸料的熱分析曲線數(shù)據(jù)分析,開展預(yù)浸料樹脂固化動力學(xué)研究,確定預(yù)浸料的固化參數(shù),在固化動力學(xué)研究中建立固化時間和固化度之間的關(guān)系式,并以此為基礎(chǔ),建立了老化時間和老化程度之間的關(guān)系。本文在研究預(yù)浸料老化特性的基礎(chǔ)上,使用不同時間老化的預(yù)浸料制作了復(fù)合材料板材,然后使用動態(tài)力學(xué)熱分析儀器和萬能材料試驗機(jī)分別測試了復(fù)合板材的動態(tài)力學(xué)性能、彎曲性能、層間剪切性能,研究了預(yù)浸料老化時間對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示,隨著老化時間的延長,復(fù)合材料板材的彎曲性能開始有明顯下降,但隨后一段時間內(nèi)變化不明顯。隨著老化時間的延長,復(fù)合材料板材的阻尼因子內(nèi)耗峰峰值降低,峰值出現(xiàn)的溫度更高。損耗模量內(nèi)耗峰峰值模量降低,峰值出現(xiàn)的溫度更高。儲能模量玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)起始溫度升高,終止溫度基本不變,玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)縮短。本文還利用了不同溫度下化學(xué)反應(yīng)速率的函數(shù)關(guān)系,阿倫尼烏斯方程,在老化條件已知的情況下,建立老化時間和老化程度的關(guān)系。方程的建立對于開展預(yù)浸料儲放后的質(zhì)量預(yù)測將起到一定的理論指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33

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本文編號：2796270