aktualności

Materiały kompozytowe są łączone włóknami wzmacniającymi i tworzywem sztucznym. Rola żywicy w materiałach kompozytowych jest kluczowa. Wybór żywicy determinuje szereg charakterystycznych parametrów procesu, niektóre właściwości mechaniczne i funkcjonalność (właściwości termiczne, palność, odporność na środowisko itp.), właściwości żywicy są również kluczowym czynnikiem w zrozumieniu właściwości mechanicznych materiałów kompozytowych. Po wyborze żywicy automatycznie określa się okno, które określa zakres procesów i właściwości kompozytu. Żywica termoutwardzalna jest powszechnie stosowanym rodzajem żywicy do kompozytów z matrycą żywiczną ze względu na jej dobrą zdolność produkcyjną. Żywice termoutwardzalne są prawie wyłącznie ciekłe lub półstałe w temperaturze pokojowej i koncepcyjnie bardziej przypominają monomery tworzące żywicę termoplastyczną niż żywicę termoplastyczną w stanie końcowym. Przed utwardzeniem żywice termoutwardzalne można przetwarzać w różne kształty, ale po utwardzeniu za pomocą utwardzaczy, inicjatorów lub ciepła nie można ich ponownie kształtować, ponieważ podczas utwardzania tworzą się wiązania chemiczne, co powoduje, że małe cząsteczki przekształcają się w trójwymiarowe usieciowane sztywne polimery o wyższych masach cząsteczkowych.

Istnieje wiele rodzajów żywic termoutwardzalnych, powszechnie stosowane są żywice fenolowe,żywice epoksydowe, żywice bis-horse, żywice winylowe, żywice fenolowe itp.

(1) Żywica fenolowa to wczesna żywica termoutwardzalna o dobrej przyczepności, dobrej odporności na ciepło i właściwościach dielektrycznych po utwardzeniu. Jej wyróżniające cechy to doskonałe właściwości ognioodporne, niska szybkość wydzielania ciepła, niska gęstość dymu i spalanie. Uwalniany gaz jest mniej toksyczny. Żywica charakteryzuje się dobrą przetwarzalnością, a komponenty kompozytowe można wytwarzać metodą formowania, nawijania, ręcznego laminowania, natryskiwania i pultruzji. Wiele materiałów kompozytowych na bazie żywicy fenolowej jest wykorzystywanych w materiałach do dekoracji wnętrz samolotów cywilnych.

(2)Żywica epoksydowaTo wczesna matryca żywiczna stosowana w konstrukcjach lotniczych. Charakteryzuje się szeroką gamą materiałów. Różne utwardzacze i przyspieszacze pozwalają uzyskać zakres temperatur utwardzania od temperatury pokojowej do 180°C; ma lepsze właściwości mechaniczne; dobre dopasowanie włókien; odporność na ciepło i wilgoć; doskonałą wytrzymałość; doskonałe możliwości produkcyjne (dobre krycie, umiarkowana lepkość żywicy, dobra płynność, szerokość pasma pod ciśnieniem itp.); nadaje się do ogólnego formowania współutwardzalnego dużych elementów; jest tania. Dobry proces formowania i wyjątkowa wytrzymałość żywicy epoksydowej sprawiają, że zajmuje ona ważną pozycję w matrycach żywicznych zaawansowanych materiałów kompozytowych.

(3)Żywica winylowajest uznawana za jedną z doskonałych żywic odpornych na korozję. Wytrzymuje działanie większości kwasów, zasad, roztworów soli i silnych rozpuszczalników. Jest szeroko stosowana w papiernictwie, przemyśle chemicznym, elektronicznym, naftowym, magazynowaniu i transporcie, ochronie środowiska, statkach, przemyśle oświetleniowym samochodowym. Posiada właściwości nienasyconej żywicy poliestrowej i epoksydowej, dzięki czemu łączy w sobie doskonałe właściwości mechaniczne żywicy epoksydowej i dobrą wydajność procesową nienasyconego poliestru. Oprócz wyjątkowej odporności na korozję, ten rodzaj żywicy charakteryzuje się również dobrą odpornością na ciepło. Obejmuje ona typ standardowy, typ wysokotemperaturowy, typ trudnopalny, typ odporny na uderzenia i inne odmiany. Zastosowanie żywicy winylowej w tworzywach sztucznych wzmocnionych włóknem (FRP) opiera się głównie na laminowaniu ręcznym, szczególnie w zastosowaniach antykorozyjnych. Wraz z rozwojem SMC, jej zastosowanie w tym zakresie jest również dość zauważalne.

(4) Modyfikowana żywica bismaleimidowa (zwana również żywicą bismaleimidową) została opracowana w celu spełnienia wymagań nowych myśliwców w zakresie matrycy z żywicy kompozytowej. Wymagania te obejmują: produkcję dużych elementów i złożonych profili w temperaturze 130°C itp. W porównaniu z żywicą epoksydową, żywica Shuangma charakteryzuje się przede wszystkim lepszą odpornością na wilgoć i ciepło oraz wysoką temperaturą pracy. Wadą jest niższa produkcyjność niż w przypadku żywicy epoksydowej, a także wysoka temperatura utwardzania (powyżej 185°C) i konieczność utrzymywania jej w temperaturze 200°C lub przez długi czas w temperaturze powyżej 200°C.
(5) Żywica estrowa cyjankowa (Qing diacoustic) ma niską stałą dielektryczną (2,8~3,2) i wyjątkowo mały tangens strat dielektrycznych (0,002~0,008), wysoką temperaturę zeszklenia (240~290℃), niski skurcz, niską absorpcję wilgoci, doskonałe właściwości mechaniczne i właściwości wiążące itp. oraz podobną technologię przetwarzania do żywicy epoksydowej.
Obecnie żywice cyjanianowe są stosowane głównie w trzech zastosowaniach: płytki drukowane do szybkich zastosowań cyfrowych i wysokoczęstotliwościowych, materiały konstrukcyjne o wysokiej wydajności przesyłające fale oraz materiały kompozytowe o wysokiej wydajności do zastosowań w przemyśle lotniczym i kosmicznym.

Mówiąc prościej, wydajność żywicy epoksydowej zależy nie tylko od warunków syntezy, ale także głównie od struktury cząsteczkowej. Grupa glicydylowa w żywicy epoksydowej stanowi elastyczny segment, który może zmniejszyć lepkość żywicy i poprawić wydajność procesu, ale jednocześnie zmniejszyć odporność termiczną utwardzonej żywicy. Główne metody poprawy właściwości termicznych i mechanicznych utwardzonych żywic epoksydowych to niska masa cząsteczkowa i multifunkcjonalizacja w celu zwiększenia gęstości usieciowania i wprowadzenia sztywnych struktur. Oczywiście wprowadzenie sztywnej struktury prowadzi do zmniejszenia rozpuszczalności i wzrostu lepkości, co z kolei prowadzi do obniżenia wydajności procesu żywicy epoksydowej. Poprawa odporności temperaturowej żywicy epoksydowej jest bardzo ważnym aspektem. Z punktu widzenia żywicy i utwardzacza, im więcej grup funkcyjnych, tym większa gęstość usieciowania. Im wyższa temperatura zeszklenia (Tg). Działanie: Użyj wielofunkcyjnej żywicy epoksydowej lub utwardzacza, użyj żywicy epoksydowej o wysokiej czystości. Powszechnie stosowaną metodą jest dodanie określonej ilości żywicy epoksydowej z o-metyloacetaldehydem do układu utwardzającego, co zapewnia dobry efekt i jest tanie. Im wyższa średnia masa cząsteczkowa, tym węższy rozkład masy cząsteczkowej i wyższa temperatura zeszklenia (Tg). Sposób postępowania: Należy użyć wielofunkcyjnej żywicy epoksydowej, utwardzacza lub innych metod o względnie równomiernym rozkładzie masy cząsteczkowej.

Jako wysokowydajna matryca żywiczna stosowana jako matryca kompozytowa, jej różne właściwości, takie jak przetwarzalność, właściwości termofizyczne i właściwości mechaniczne, muszą spełniać wymagania praktycznych zastosowań. Wytwarzalność matrycy żywicznej obejmuje rozpuszczalność w rozpuszczalnikach, lepkość stopu (płynność) i zmiany lepkości oraz zmiany czasu żelowania wraz z temperaturą (okno procesowe). Skład formulacji żywicy i wybór temperatury reakcji determinują kinetykę reakcji chemicznej (szybkość utwardzania), chemiczne właściwości reologiczne (lepkość-temperatura w funkcji czasu) i termodynamikę reakcji chemicznej (egzotermiczną). Różne procesy mają różne wymagania dotyczące lepkości żywicy. Ogólnie rzecz biorąc, w procesie nawijania lepkość żywicy wynosi na ogół około 500 cPs; w procesie pultruzji lepkość żywicy wynosi około 800~1200 cPs; w przypadku procesu wprowadzania próżni lepkość żywicy wynosi na ogół około 300 cPs, a proces RTM może być wyższy, ale na ogół nie przekroczy 800 cPs; w przypadku procesu prepreg lepkość musi być stosunkowo wysoka, na ogół około 30000~50000 cPs. Oczywiście te wymagania dotyczące lepkości są związane z właściwościami procesu, samym sprzętem i materiałami i nie są statyczne. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem temperatury lepkość żywicy maleje w dolnym zakresie temperatur; jednak wraz ze wzrostem temperatury reakcja utwardzania żywicy również postępuje, kinetycznie rzecz biorąc, temperatura Szybkość reakcji podwaja się na każde 10℃ wzrostu, a to przybliżenie jest nadal przydatne do oszacowania, kiedy lepkość reaktywnego układu żywicy wzrasta do pewnego krytycznego punktu lepkości. Na przykład, potrzeba 50 minut, aby układ żywicy o lepkości 200 cPs w temperaturze 100℃ zwiększył swoją lepkość do 1000 cPs, a następnie czas wymagany, aby ten sam układ żywicy zwiększył swoją początkową lepkość z mniej niż 200 cPs do 1000 cPs w temperaturze 110℃, wynosi około 25 minut. Wybór parametrów procesu powinien w pełni uwzględniać lepkość i czas żelowania. Na przykład, w procesie wprowadzania próżni, konieczne jest upewnienie się, że lepkość w temperaturze roboczej mieści się w zakresie lepkości wymaganym przez proces, a żywotność żywicy w tej temperaturze musi być wystarczająco długa, aby zapewnić, że żywica może być importowana. Podsumowując, wybór rodzaju żywicy w procesie wtrysku musi uwzględniać punkt żelowania, czas napełniania i temperaturę materiału. Inne procesy mają podobną sytuację.

W procesie formowania, rozmiar i kształt elementu (formy), rodzaj wzmocnienia oraz parametry procesu determinują szybkość wymiany ciepła i proces wymiany masy. Żywica utwardza się egzotermicznie, generując ciepło w wyniku tworzenia wiązań chemicznych. Im więcej wiązań chemicznych powstaje na jednostkę objętości w jednostce czasu, tym więcej energii jest uwalniane. Współczynniki przenikania ciepła żywic i ich polimerów są zazwyczaj dość niskie. Szybkość odprowadzania ciepła podczas polimeryzacji nie może dorównać szybkości generowania ciepła. Te rosnące ilości ciepła powodują, że reakcje chemiczne zachodzą szybciej, co prowadzi do większej ilości ciepła. Ta samoprzyspieszająca się reakcja ostatecznie doprowadzi do uszkodzenia naprężeniowego lub degradacji elementu. Jest to szczególnie widoczne w przypadku produkcji elementów kompozytowych o dużej grubości, a optymalizacja ścieżki procesu utwardzania jest szczególnie ważna. Problem lokalnego „przekroczenia temperatury” spowodowanego wysoką egzotermiczną szybkością utwardzania prepregów oraz różnica stanów (np. różnica temperatur) między globalnym oknem procesowym a lokalnym oknem procesowym wynikają ze sposobu kontrolowania procesu utwardzania. „Jednorodność temperatury” w elemencie (zwłaszcza w kierunku grubości), aby osiągnąć „jednolitość temperatury”, zależy od rozmieszczenia (lub zastosowania) pewnych „technologii jednostkowych” w „systemie produkcyjnym”. W przypadku cienkich elementów, ze względu na dużą ilość ciepła rozpraszaną do otoczenia, temperatura rośnie łagodnie, a czasami element nie jest w pełni utwardzony. W tym momencie konieczne jest zastosowanie dodatkowego ciepła, czyli nagrzewanie ciągłe, aby zakończyć reakcję sieciowania.

Technologia formowania materiałów kompozytowych bez użycia autoklawu jest zbliżona do tradycyjnej technologii formowania w autoklawie. Ogólnie rzecz biorąc, każdą metodę formowania materiałów kompozytowych, która nie wymaga użycia autoklawu, można nazwać technologią formowania bez autoklawu. Dotychczas zastosowanie technologii formowania bez autoklawu w przemyśle lotniczym i kosmicznym obejmuje głównie następujące obszary: technologię prepregów bez użycia autoklawu, technologię formowania ciekłego, technologię formowania kompresyjnego prepregów, technologię utwardzania mikrofalowego, technologię utwardzania wiązką elektronów oraz technologię formowania cieczą o zrównoważonym ciśnieniu. Spośród tych technologii, technologia prepregów OoA (Outof Autoclave) jest bliższa tradycyjnemu procesowi formowania w autoklawie i charakteryzuje się szerokim zakresem możliwości ręcznego i automatycznego układania, dlatego jest uważana za włókninę, która ma szansę być stosowana na szeroką skalę. Technologia formowania w autoklawie. Ważnym powodem stosowania autoklawu do produkcji wysokowydajnych elementów kompozytowych jest zapewnienie odpowiedniego ciśnienia prepregu, wyższego niż prężność par dowolnego gazu podczas utwardzania, aby zapobiec tworzeniu się porów. To właśnie prepreg OoA stanowi główny problem, z którym technologia musi się zmierzyć. To, czy porowatość elementu można kontrolować pod wpływem podciśnienia, a jego parametry mogą osiągnąć parametry laminatu utwardzanego w autoklawie, jest ważnym kryterium oceny jakości prepregu OoA i procesu jego formowania.

Rozwój technologii prepregów OoA pierwotnie miał swój początek w rozwoju żywicy. Istnieją trzy główne punkty rozwoju żywic dla prepregów OoA: pierwszy to kontrola porowatości formowanych części, na przykład poprzez zastosowanie żywic utwardzanych w reakcji addycji w celu zmniejszenia ilości substancji lotnych w reakcji utwardzania; drugi to poprawa wydajności utwardzonych żywic, aby osiągnąć właściwości żywicy uformowane w procesie autoklawowym, w tym właściwości termiczne i mechaniczne; trzeci to zapewnienie, że prepreg ma dobrą zdolność produkcyjną, na przykład poprzez zapewnienie, że żywica może płynąć pod gradientem ciśnienia atmosferycznego, zapewnienie, że ma długą żywotność lepkości i wystarczający czas w temperaturze pokojowej na zewnątrz itp. Producenci surowców prowadzą badania i rozwój materiałów zgodnie ze szczegółowymi wymaganiami projektowymi i metodami procesowymi. Główne kierunki powinny obejmować: poprawę właściwości mechanicznych, wydłużenie czasu na zewnątrz, obniżenie temperatury utwardzania oraz poprawę odporności na wilgoć i ciepło. Niektóre z tych ulepszeń wydajności są sprzeczne, takie jak wysoka wytrzymałość i utwardzanie w niskiej temperaturze. Musisz znaleźć punkt równowagi i rozważyć to całościowo!

Oprócz rozwoju żywicy, metoda produkcji prepregów sprzyja również rozwojowi zastosowań prepregów OoA. Badanie wykazało znaczenie kanałów próżniowych prepregów w produkcji laminatów o zerowej porowatości. Kolejne badania wykazały, że półimpregnowane prepregi mogą skutecznie poprawić przepuszczalność gazów. Prepregi OoA są półimpregnowane żywicą, a suche włókna służą jako kanały dla gazów wylotowych. Gazy i substancje lotne biorące udział w utwardzaniu elementu mogą być odprowadzane kanałami, dzięki czemu porowatość gotowego elementu wynosi <1%.
Proces pakowania próżniowego należy do procesu formowania bez użycia autoklawu (OoA). W skrócie, jest to proces formowania, w którym produkt jest uszczelniany między formą a workiem próżniowym, a następnie poddawany działaniu podciśnienia, co zapewnia mu większą zwartość i lepsze właściwości mechaniczne. Główny proces produkcyjny to:

Najpierw na formę do laminowania (lub taflę szkła) nakłada się środek antyadhezyjny lub tkaninę antyadhezyjną. Prepreg jest sprawdzany zgodnie z normą dla danego prepregu, uwzględniając głównie gęstość powierzchniową, zawartość żywicy, substancje lotne i inne informacje o prepregu. Prepreg należy przyciąć na wymiar. Podczas cięcia należy zwrócić uwagę na kierunek włókien. Zasadniczo odchylenie kierunku włókien powinno być mniejsze niż 1°. Ponumeruj każdą jednostkę wykrawającą i zanotuj numer prepregu. Podczas laminowania warstw należy je układać ściśle zgodnie z kolejnością laminowania podaną na karcie laminowania, a folię polietylenową lub papier antyadhezyjny należy łączyć wzdłuż kierunku włókien, a pęcherzyki powietrza należy usuwać wzdłuż kierunku włókien. Skrobak rozprowadza prepreg i zdrapuje go tak bardzo, jak to możliwe, aby usunąć powietrze spomiędzy warstw. Podczas laminowania czasami konieczne jest łączenie prepregów, które muszą być łączone wzdłuż kierunku włókien. W procesie łączenia należy uzyskać nakładanie się, a także mniejsze nakładanie się, a szwy łączeniowe każdej warstwy powinny być przesunięte. Ogólnie rzecz biorąc, szczelina łączeniowa jednokierunkowego prepregu jest następująca. 1 mm; pleciony prepreg może tylko na siebie nachodzić, nie łączyć się, a szerokość zakładki wynosi 10~15 mm. Następnie należy zwrócić uwagę na wstępne zagęszczanie próżniowe, a grubość wstępnego pompowania zmienia się w zależności od wymagań. Celem jest odprowadzenie powietrza uwięzionego w układzie warstw i substancji lotnych w prepregu, aby zapewnić wewnętrzną jakość elementu. Następnie następuje układanie materiałów pomocniczych i pakowanie próżniowe. Uszczelnianie i utwardzanie worków: Ostatnim wymogiem jest brak możliwości wycieku powietrza. Uwaga: Miejscem, w którym często występuje wyciek powietrza, jest złącze uszczelniające.

Produkujemy równieżbezpośrednie włókno szklane,maty z włókna szklanego, siatka z włókna szklanego, Itkane włókna szklane.

Skontaktuj się z nami:

Numer telefonu: +8615823184699

Numer telefonu: +8602367853804

Email:marketing@frp-cqdj.com