碳纤维真空灌注成型用环氧树脂的流变特性分析

复合材料科学与工程 ›› 2013, Vol. 0 ›› Issue (7): 7-10.

碳纤维真空灌注成型用环氧树脂的流变特性分析

贾智源^1,*, 宋秋香¹, 王海珍¹, 陈淳¹

1.中材科技风电叶片股份有限公司,北京 102101;
2.中材科技股份有限公司,北京 100097

收稿日期:2012-12-03 出版日期:2013-10-28 发布日期:2022-03-15
作者简介:贾智源(1980-),男,博士,主要从事风电叶片原材料评测技术与复合材料成型工艺研究。本文作者还有薛忠民²。
基金资助:
国家973项目(2010CB735802); 北京市科技计划(Z111110066611003)

RHEOLOGY ANALYSIS OF EPOXY RESIN SYSTEM USED FOR VACUUM INFUSION MOLDING OF CARBON FIBER

JIA Zhi-yuan^1,*, SONG Qiu-xiang¹, WANG Hai-zhen¹, CHEN Chun¹

1. Sinomatech Wind Power Blade Co.,Ltd.,Beijing 102101,China;
2. Sinoma Science&Technology Co.,Ltd.,Beijing 100097,China

Received:2012-12-03 Online:2013-10-28 Published:2022-03-15

摘要/Abstract

摘要： 研究了一种用于碳纤维复合材料真空灌注成型的环氧树脂体系的流变特性,根据对等温粘度曲线的数据拟合分析,建立了粘度模型,并通过对模型参数的数据拟合推广到其他等温条件下使用。与常规玻纤用环氧树脂相比,该树脂具有显著增加的低粘度平台时间。流变模型的预测与实验结果具有良好的一致性。通过所建立的模型预测此种环氧树脂用于碳纤维真空灌注成型的最佳温度区间在50 ~ 70℃之间,为碳纤维复合材料结构件真空灌注成型成功奠定了基础。

关键词: 环氧树脂, 碳纤维, 真空灌注成型, 流变特性, 工艺窗口

Abstract: The rheological behavior of epoxy resin system for vacuum infusion molding of carbon fiber was studied. A viscosity model was established through simulating the obtained rheological data of the epoxy resin system by means of experiments. Compared with the normal epoxy system for glass fiber, this epoxy system has a significantly increased pot life. The predicted viscosity values of the established model are in good agreement with the experimental ones. According to the prediction of the rheological model of the epoxy resin, the optimal temperature for vacuum infusion molding of carbon fiber was in the range of 50 to 70 degrees. The study is important for the vacuum infusion molding of carbon fiber thick parts.

Key words: epoxy resin, carbon fiber, vacuum infusion, rheological behavior, processing window

中图分类号:

贾智源, 宋秋香, 王海珍, 陈淳. 碳纤维真空灌注成型用环氧树脂的流变特性分析[J]. 复合材料科学与工程, 2013, 0(7): 7-10.

JIA Zhi-yuan, SONG Qiu-xiang, WANG Hai-zhen, CHEN Chun. RHEOLOGY ANALYSIS OF EPOXY RESIN SYSTEM USED FOR VACUUM INFUSION MOLDING OF CARBON FIBER[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2013, 0(7): 7-10.

参考文献

[1] 陈绍杰. 浅谈空客A380 的复合材料应用[J]. 高科技纤维与应用,2008,33(4): 49-52.
[2] 钟方国,赵鸿汉. 风力发电发展现状及复合材料在风力发电上的应用[J]. 纤维复合材料,2006,23(3): 48-54.
[3] 罗永康,李炜,胡红,樊中力,李旺. 碳纤维复合材料在风力发电机叶片中的应用[J]. 电网与清洁能源,2008,24(5): 53-57.
[4] 牟书香,陈淳,邱桂杰,贾智源. 碳纤维复合材料在风电叶片中的应用[J]. 新材料产业,2012,(2): 25-29.
[5] 李柏松,王继辉,邓京兰. 真空辅助RTM 成型技术的研究[J].玻璃钢/复合材料,2001,(1): 17-23.
[6] 李江洪,郑亚萍,张曦,兰岚. RTM 用环氧树脂体系的浸润性及化学流变特性研究[J]. 中国塑料,2012,26(1): 71-76.
[7] 王芳,张国利. VARTM 用EP 体系流变特性及固化工艺的研究[J]. 工程塑料应用,2006,34(8): 31-34.
[8] 刘卓峰,肖加余,曾竟成,江大志,刘钧. 低粘度环氧树脂VIMP 工艺性能研究[J]. 国防科技大学学报,2008,30(5): 20-24.
[9] 杨金水,肖加余,曾竟成,刘新宇,陈海生,陈煌. 复合材料风电叶片专用树脂体系流变特性[J]. 武汉理工大学学报,2009,31(21): 125-128.
[10] 刘相,洪晓斌,谢凯. 低温固化双酚F 型环氧树脂体系的化学流变模型[J]. 复合材料学报,2009,26(2): 85-89.
[11] 张赛军,袁宁,阮锋. APG 工艺用环氧树脂体系的固化及流变模型[J]. 合成树脂及塑料,2007,24(3): 20-24.
[12] Bai J M,Hou T H,Tiwari S N.Studies on chemoviscosity modeling for thermosetting resins,NASA/CR 180978[R]. Hampton: NASA,1987.
[13] Hou T H,Bai J M.Chemoviscosity modeling for thermosetting resin systems,NASA/CR 181718[R]. Hampton: NASA,1988.
[14] Maazouz A,Texier C,Taha M,Alglave H.Chemo-rheological study of a dicyanate ester for the simulation of the resin transfer molding process[J]. Composites Science and Technology,1998,58: 627-632.
[15] 石凤,段跃新,梁志勇,张佐光. RTM 专用双马来酰胺树脂体系化学流变特性[J]. 复合材料学报,2006,23(1): 56-62.
[16] 陈祥宝. 先进复合材料低成本技术[M]. 北京: 化学工业出版社,2004. 30-31.