环氧树脂复合材料制备及性能研究

1

综合实验研究

玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的制备

院 系：航空航天工程学部

专 业：高分子材料与工程专业

指导教师：于祺

学生姓名：王娜

2 目录

第1章 概述

1.1 玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的研究现状

1.2 本次试验的目的及方法

第2章 手糊法制备玻纤/环氧树脂复合材料

2.1实验原料

2.1.1环氧树脂

2.1.2玻璃纤维

2.1.3咪唑固化剂

2.1.4活性稀释剂

2.2手糊成型简介

2.4实验部分

2.4.1实验仪器

2.4.2实验步骤

第3章 力学性能测试

3.1剪切强度

3.2弯曲强度

3.3实验数据的分析

3.3.1 浸胶的用量及均匀度

3.3.2 固化时间与温度的影响

3.3.3 活性稀释剂的用量

第4章 结论与展望

4.1结论与展望

参考文献

3

第1章 概述

1.1 玻璃纤维增强环氧树脂复材的研究现状

EP/玻璃纤维(GF)复合材料是目前研究比较成熟、应用最广的一种复合材料。EP/GF复合材料具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛、工艺性好、加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性及特殊的功能性如屏蔽电磁波、消音等特点,现已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法代替的重要材料。且复合材料的研究水平已成为一个国家或地区科技经济水平的标准之一。目前美，日，西欧的水平较高，北美，欧洲，日本的产量分别占33%，32%，30%。毋庸置疑，EP/玻璃纤维(GF)复合材料的质量轻，高强度等优于金属的特性，会在某些领域更广泛的使用，目前复材的粘接性能与力学性能成为主要的研究方面。目前主要的成型方法有手糊成型，缠绕成型，热压管成型，RTM成型，拉挤成型。

1 缩水甘油胺-醚型耐高温环氧树脂的研制、性能与应用

梁平辉 苏浩 吉海静

常熟佳发化学有限责任公司（215533）

采用多元酚与多元胺为原料，与环氧氯丙烷反应，合成出系列耐高温环氧树脂。产品具有粘度较低，储存稳定性好，反应活性高等特点，固化产物具有良好耐热性与综合机械性能，可广泛应用于纤维增强复合材料、耐热绝缘材料等方面。

前言

近年来我国环氧树脂的用量增长速度已居世界第一，随着用量的不断扩大，对环氧树脂的品种结构也提出了许多新的要求，如复合材料、电气绝缘材料的轻量化，使原来限于军用的一些材料逐步走向民用，一些高端技术产品对耐高温环氧树脂的需求量不断增加。尽管国内外在耐高温环氧树脂方面也开发了一些品种，并形成了一定产量，但根本不能满足当前及今后发展的需要。国内外已开发的耐高温环氧树脂主要品种有多官能酚醛环氧树脂、双酚S环氧、缩水甘油胺型环氧树脂、环上双键氧化的脂环族环氧树脂等品种。国外主要生产厂有美国道氏化学、壳牌、联合碳化物公司、瑞士汽巴-嘉基公司、日本东都化成、三菱瓦斯化学公司等。由于该类特种环氧树脂最初的用途主要是供军用，生产高模量、高强度纤维复合材料，因此，国外对这类材料的制造技术在长时间内进行技术封锁，限制进口。国内仅有少数几家科研单位曾进行过小批量试制，但其产量十分有限，价格昂贵，根本不能满足当前民用快速增长的需求，且生产过程的安全性、产品的储存稳定性等技术问题也没有得到很好的解决。在品种性能方面，现有的耐高温环氧树脂性能上也存在一些缺陷，如环上双键氧化的脂环族环氧树脂，对固化剂的选择范围较窄，固化物太脆，须进行增韧改性，而进行增韧改性后又使其耐热性下降。酚醛环氧树脂、双酚S、TGIC等环氧树脂室温下是固体或粘度非常高，对一些在常温或温度较低条件下加工，如湿法缠绕、拉挤成型复合材材料等生产工艺受到限制。因此，研制出粘度较低，加工工艺性好、产品储存稳定性好、成本适中的耐高温环氧树脂，并迅速实现其产业化生产对促进我国国民经济的发展，特别是对满足航空航天、高性能复合材料、绝缘材料工业的发展，促进该领域的技术进步与产品升级换代将具有极其重要的现实意义。为了满足国内对耐高温环氧树脂的急需，我们在对国内外耐高温环氧树脂品种结构与需求动态分析的基础上，从品种结构设计与合成工艺条件两方面进行优化，研制出缩水甘油胺-醚复合结构的新型耐高温环氧树脂，并形成产品系列化，克服了原有耐高温环氧树脂粘度高，加工工艺性不好、产品储存稳定性差等缺陷，可满足不同耐热等级与工艺性要求。

2016重点项目—新型环氧树脂可行性研究报告

“十三五”规划鼓励类项目—新型环氧树脂生产建设项目可行性研究报告编制指南

该新型环氧树脂项目可行性研究报告对项目涉及的主要内容，例如：新型环氧树脂项目资源条件、新型环氧树脂项目原辅材料、新型环氧树脂项目燃料和动力的供应，新型环氧树脂项目交通运输条件、新型环氧树脂项目建设规模、新型环氧树脂项目投资规模、新型环氧树脂项目生产工艺和设备选型、新型环氧树脂项目产品类别、可行性研究报告项目节能技术、新型环氧树脂项目环境影响评价和劳动卫生保障等，从技术、经济和环境保护等多个方面进行了较为详细的交叉研究。

报告概述：新型环氧树脂可行性研究报告主要介绍了新型环氧树脂项目性质；新型环氧树脂项目建设规模及方案；新型环氧树脂项目经济指标等相关内容。

关联报告：新型环氧树脂项目可行性研究报告；新型环氧树脂项目申请报告；新型环氧树脂项目建议书；新型环氧树脂立项报告等。

报告来源：摩森咨询，了解更多内容请登陆摩森咨询网站

一、项目名称：新型环氧树脂生产建设项目（可行性研究报告）

委托咨询机构：该五、项目拟建地址：该项目拟选址位于生产项目立项申请报告及可行性研究报告均委托摩森咨询编制完成。

二、项目建设性质：本项目属于新建工业项目，主要从事新型环氧树脂的研制开发与制造。

三、项目建设单位：XXX有限公司

四、建设用地性质及用地规模

五、项目拟建地址：该项目拟选址位于XXX省XXX市经济开发区，建设场址地理位置

优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完善，非常适宜本项目建设。

该项目建设用地性质为工业用地，规划总用地面积为10733.4 平方米（折约16.1 亩），其中：代征地占地面积为0.0 平方米，净用地面积为10733.4 平方米；建筑系数为62.6%，建筑容积率为1.20 ，项目绿化覆盖率为6.8%，办公及生活所占比重3.0%，该项目固定资产投资强度为7819.5 万元/公顷，根据测算，完全符合《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。

乌云　其格，等：环氧树脂／芳纶布复合材料性能研究与应用　４１　

环氧树脂／芳纶布复合材料性能研究与应用　

乌云其其格廖子龙李　明　

（北京航空材料研究院，北京１０００９５）　

摘要研究了３２３３环氧树￣／７９６芳纶布复合材料的力学性能。结果表明，３２３３环氧树￣／７９６芳纶布复合材　料的常规性能和耐热性较好，采用模压法和热压罐法成型的层压板性能相当，夹层板的滚筒剥离强度高，树脂基体　具有韧性，扫描电镜观察发现复合材料的界面粘接情况良好。该预浸料已用于直升机次承力结构　关键词环氧树脂芳纶布　复合材料性能应用　

环氧树脂（ＥＰ）基复合材料是目前研究最多、应　用最广的一种复合材料。它具有质量轻、强度高、模　

量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛、工艺　性好、加工成型简便、生产效率高等特点，并具有材　

料可设计性及一些特殊的功能，如透电磁波、消音　

等，已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法代　

替的重要材料。芳纶纤维是一种高强度、高模量、低　

密度和耐磨性好的有机纤维，其复合材料的比强度、　

比模量高，韧性好，电绝缘性和透波性等性能优异，　已在航空航天领域得到广泛应用－－　。　

笔者研究了ＥＰ／芳纶纤维复合材料的性能，所　

采用的自制３２３３中温固化ＥＰ具有固化温度低、成　

型周期短、贮仔期长等特点，其固化温度为１００～　

１５０％，固化时间为１．０一１．５　ｈ，它浸渍芳纶布制成　

的预浸料贮存期为常温下１个月、一】８￣Ｃ下１年　。　

用３２３３　ＥＰ直接制备胶膜，作为中温固化胶膜使用，　

其铝一铝剪切强度大于３０　ＭＰａ（按ＧＢ　７１２４—１９８６　

测试）。３２３３　ＥＰ浸渍玻璃布、碳布及芳纶布所制预　

浸料的外观均匀、粘性适中、工艺性好。３２３３　ＥＰ及　

其复合材料的性能类似于国外在直升机上广泛使用　

的１４５．４（Ｃｉｂａ公司）和Ｆ１５５中温固化ＥＰ及其复　

合材料（Ｈｅｘｃｅｌ公司）　。　笔者采用３２３３中温固化ＥＰ浸渍用Ｋｅｖｌａｒ　４９