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。
1.2 本次试验的目的及方法实验由学生自行设计采用一种固化体系，用手糊成型方法制备EP/玻璃纤维(GF)复合材料，再测量材料的力学性能如，弯曲，剪切。
目的在于1，了解材料科学实验所涉及到的设备的基本使用。
2，掌握环氧树脂固化体系的配置及设计。
3，对手糊成型操作了解，及查找文献完成论文的能力。
碳纤维复合材料加工工艺一、手糊成型工艺：在模具表面上涂抹脱模剂、胶衣，将事先裁好的碳纤维预浸布铺设在模具工作面上，在工作面上刷涂或喷射树脂胶液，达到所需要的厚度之后，成型固化、脱模、后处理。
在成型技术高度发达的今天，手糊工艺仍然具有工艺简便、投资低廉、适用面广的特点，在石油化工、储存容器、贮槽、汽车壳体等诸多领域有广泛应用。
其缺点是质地疏松、精度不高、表面粗糙、密度低，制品强度不高，并且主要依赖人工，质量不稳定，生产效率很低，难以批量化和标准化。
喷射成型工艺属于手糊成型工艺中低压成型工艺的一类，一般利用短切纤维和树脂混合，在喷枪中利用压缩空气均匀喷洒在模具表面上，达到所需厚度后，再利用手工橡胶来回刷平，最后固化成型。
为改进手糊成型工艺而创造的一种半机械化成型工艺，在生产效率方面有一定的提高，多用来制造汽车车身、船身、浴缸、储罐的过渡层。
二、真空热压罐工艺：工艺过程是将单层预浸料按预设方向铺叠成的复合材料坯料放置在热压罐内，在一定预设温度和压力下完成固化的过程。
热压罐是一种能够承受和调整温度、压力范围的专用压力容器。
坯料铺设在涂抹脱模剂的模具表面，然后依次用脱模布、吸胶毡、透气毡完全覆盖，并密封在真空袋内，再放入热压罐内。
在放入热压罐加温固化之前需要抽真空，然后在放入热压罐高温、加压、固化成型固化规则的制定与执行是保证复合材料产品质量的关键。
此种成型工艺适多用于制造整流罩、飞机舱门、机载雷达罩，支架、机翼、尾翼等产品。
三、层压成型工艺：把一层层铺设的预浸料放置在上下平板模之间通过加压高温固化成型，这种工艺可以直接利用木胶合板的生产方法和设备，并根据树脂的流动性能，进而进行改进与完善。
此种成型工艺主要用来生产不同规格、不同用途的复合材料板材。
具有机械化和自动化程度高、产品质量稳定、利用批量化等特点，但是设备投资较大，成本较高。
四、缠绕成型：缠绕成型工艺的发展已经有半个世纪，随着缠绕技术的不断更新，缠绕工艺基本已经成型，并成为金属铝复合材料重要施工工艺之一。
真空灌注工艺真空灌注工艺简介真空灌注工艺是指树脂通过真空的力量来灌注的。
材料是平铺在模具上，树脂在抽完真空以后导入。
要达到完全的真空，树脂通过管子逐层渗透到铺层，此工艺需根据不同厂家和材料进行分类。
传统的手糊工艺，将加强层平铺在模具上，用毛刷、辊子或其他功能一样的浸润压实，能够提高的方法就是利用真空袋将多余的树脂吸出来，真空袋能够很大地提高树脂对玻璃丝的渗透率，主要结果是让产品更强更轻。
如果对真空袋不是很熟悉的话，我们建议阅读我们的手册，关于真空袋设备及技术应用，及真空成型工艺应用的经验及原理。
真空灌注的优点真空灌注比传统的真空袋法工艺有一定的改进，主要优点如下： ?更高的树脂纤维比减少浪费的树脂树脂用量的一致性；减少准备时间；清洁真空灌注工艺的纤维树脂比比真空袋法好。
传统的手糊工艺是含100%的纤维加树脂，单独的树脂是很易碎的，所以过多的树脂实际上更容易碎。
真空袋能够减少这方面的问题，但是也不能解决其他额外的问题。
真空袋法对于手糊来说，确实是一大提高，但还是和手糊有关。
因为这样，碾压一直处于饱和的状态。
真空气压使多余的树脂吸出，但大多数的清除还要靠加强层，树脂，时间等其他的因素。
真空灌注的不同方式是，当抽成真空状态时，纤维都还是干的。
从以上的观点，树脂是通过真空的力量导入，比刚开始就将多余的树脂吸入的好。
真空灌注开始时没有让树脂导入。
实际上，多余的树脂通过真空管导出，结果就是只有最少的树脂导入，这样就可以减轻重量，提高强度，最大化地节约树脂与纤维。
部件通过真空灌注成型的可以达到很平整的水平。
由于通过真空灌注成型，树脂用量变得可计算了。
当标准的手糊树脂用量，因不同的操作这而变化，真空灌注的树脂用量却是一致的。
既使当制造一个大产品, 树脂用量也是高度的可重复。
这样的结果是减少树脂的浪费，更重要的是减少浪费钱。
真空灌注需要注意的另一个重要因素：时间。
经常发生问题是真空灌注的时间。
有很多树脂的储存期约30分钟，尽管有些树脂（比如环氧树脂）的储存期是2小时，即使如此，这个时限（储存期）也是真空灌注的关键因素。
风电叶片手糊成型环氧树脂体系的研究王萍;李文可;刘鲜红【摘要】采用树脂搭配系列固化剂的策略,开发出工艺窗口期宽泛的覆盖15～300min的多元化手糊环氧树脂体系.通过采用不同促进剂促进胺类固化剂获得差异化的可操作时间,同时对环氧树脂的分子结构进行改性,获得了强度和柔韧性满足要求的手糊环氧树脂产品DQ220E以及配套的DQ221H～DQ224H固化剂体系.该体系的工艺性能、力学性能、复合材料性能测试结果表明,各项指标满足风电叶片材料的要求.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2019(046)007【总页数】5页(P50-53,56)【关键词】多元化;手糊成型;环氧树脂;系统测试【作者】王萍;李文可;刘鲜红【作者单位】四川东树新材料有限公司四川德阳618000;四川东树新材料有限公司四川德阳618000;东方电气(天津)风电叶片工程有限公司天津300480【正文语种】中文【中图分类】TM3150 引言作为风力发电机组的重要组成部分，风电叶片主要用纤维增强环氧树脂复合材料制成。
环氧树脂以其优异的性能成为风电叶片最常用的基体树脂，目前大型风电叶片的制造主要采用真空灌注成型工艺(VARTM)，各组件成型后需要进行粘接及补强，补强通常采用手糊成型工艺。
因此，手糊成型工艺是关键而重要的工序，国内外的研究机构及厂家对风电叶片手糊成型环氧树脂体系进行了深入研究。
1 实验部分1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器流变仪：英国马尔文Bohlin CVO；拉力试验机：日本Shimadzu ACIC-100KN；差示扫描量热仪(DSC)：德国Netzsch 200F3；真空干燥箱：上海精宏；邵氏硬度计：LX-D指针邵氏硬度计。
1.1.2 试剂DQ220E环氧树脂、DQ221H、DQ222H、DQ223H和DQ224H环氧固化剂：工业级，四川东树新材料有限公司。
进口环氧树脂：工业级。
1.2 固化机理手糊环氧树脂体系为树脂与胺类固化剂的混合体系，其固化机理为环氧树脂的环氧基与胺类固化剂的氨基反应。
