樹脂傳遞模塑（簡稱RTM）工藝是近年來發(fā)展起來的一種先進(jìn)復(fù)合材料低成本制造技術(shù)。由于RTM工藝具有污染小、成型效率高、制品尺寸精度高、投資少效率高以及制品纖維體積含量高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、建筑等領(lǐng)域。RTM工藝是閉模成型工藝，只有一步浸潤過程，所以RTM工藝對樹脂要求較高。不但要求樹脂有好的綜合力學(xué)性能，而且也要有好的低粘度工藝窗口（＜800mPa·s），因此RTM用樹脂的研究成為RTM工藝發(fā)展的一個關(guān)鍵。本文針對RTM用樹脂的要求，研究開發(fā)了一種RTM用環(huán)氧樹脂體系，并探討了將固化劑預(yù)先加入到環(huán)氧樹脂中的預(yù)聚合對體系粘度及力學(xué)性能的影響，為今后RTM工藝窗口的調(diào)節(jié)提供了一種思路。
1  實(shí)驗(yàn)部分
      1.1  原材料及儀器設(shè)備
      實(shí)驗(yàn)用原料為環(huán)氧樹脂A，普通雙酚A型環(huán)氧樹脂改性制得，環(huán)氧值0.56，粘度1300mPa·s（250C）；固化劑，改性胺類固化劑B，自制，活潑氫當(dāng)量60，粘度60mPa·s（25℃）。
       實(shí)驗(yàn)用儀器為DV-Ⅲ粘度計(jì)，美國BROOKFIELD工程實(shí)驗(yàn)室公司；電熱鼓風(fēng)烘箱CS101-2A，重慶實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠：萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)IN-STRON-1121，英國INSTRON公司；
      1.2  澆鑄體制備和性能測試
         
    
       按表1的比例，將少量固化劑B預(yù)先加入到環(huán)氧樹脂A中，在80℃下攪拌4h，然后在室溫下放置ld后使用。按照體系未發(fā)生反應(yīng)的環(huán)氧基數(shù)量，分別加入一定量的固化劑B，攪拌均勻，真空脫泡20min，將其澆鑄到預(yù)先涂有脫模劑的模具中，放入烘箱中按固化工藝固化，自然冷卻后脫模。澆鑄體的拉伸、彎曲性能測試分別參照GB/T 2568-1995、GB/T 2570-1995執(zhí)行。
2  結(jié)果與討論
     2.1  環(huán)氧樹脂體系粘度特性
       圖1所示為室溫下，自制RTM用環(huán)氧樹脂體系的粘度隨時間的變化關(guān)系曲線。從圖1可以看出，環(huán)氧樹脂體系的起始粘度度較低，為270mPa·s左右，隨著時間的增加，粘度緩慢上升，2. 6h左右粘度開始迅速增加，此時的體系粘度為775 mPa·s，可見該樹脂體系2.6h內(nèi)具有較好的工藝窗口。
2.2  預(yù)固化對環(huán)氧樹脂體系粘度的影響
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       圖1所示為室溫下，自制RTM用環(huán)氧樹脂體系的粘度隨時間的變化關(guān)系曲線。從圖1可以看出，環(huán)氧樹脂體系的起始粘度度較低，為270mPa·s左右，隨著時間的增加，粘度緩慢上升，2. 6h左右粘度開始迅速增加，此時的體系粘度為775 mPa·s，可見該樹脂體系2.6h內(nèi)具有較好的工藝窗口。
       2.2  預(yù)固化對環(huán)氧樹脂體系粘度的影響
      
      圖2所示為將少量固化劑B預(yù)先加入到環(huán)氧樹脂A中，環(huán)氧樹脂本體及環(huán)氧樹脂體系的粘度變化曲線。從圖2可以看出，隨著固化劑添加量的增加，樹脂本體粘度增加速度快于樹脂體系，當(dāng)固化劑添加量為3.2wt%時，此時本體粘度已經(jīng)超過了4000 mPa·s，而環(huán)氧樹脂體系粘度僅為630mPa·s。此外，當(dāng)固化劑添加量＜1.2wt%，固化劑添加量對環(huán)氧樹脂本體及體系粘度影響都較小。這可能是由于當(dāng)固化劑添加量較小時，固化劑在樹脂中分散較均勻，與樹脂的預(yù)固化也較均勻，致使本體及體系粘度變化都比較小；而當(dāng)固化劑添加量增加時，容易引起樹脂局部固化度較大，反應(yīng)不均勻，致使整體粘度增大，而就體系而言，由于大量低粘度固化劑的加入，使初始粘度降低較大。
       2.3  預(yù)固化對環(huán)氧樹脂體系力學(xué)性能的影響
          
    
      表2所示為預(yù)加不同含量固化劑的環(huán)氧樹脂體系力學(xué)性能數(shù)據(jù)表。從表2可以看出，當(dāng)預(yù)加固化劑添加量增加時，環(huán)氧樹脂體系力學(xué)性能呈降低趨勢，但是當(dāng)固化劑添加量為1.2wt%，環(huán)氧樹脂體系整體力學(xué)性能有所提高。這可能是由于預(yù)固化對環(huán)氧樹脂本體交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)不同導(dǎo)致而成。
3  結(jié)論
      (1)通過對雙酚A型環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性，制備了一種RTM用環(huán)氧樹脂體系，該體系起始粘度較低．為272mPa·s ,2.6h內(nèi)具有較好的工藝窗口；
      (2)通過預(yù)先在樹脂本體內(nèi)加入少量固化劑的方法，研究了預(yù)固化對環(huán)氧樹脂體系的粘度和力學(xué)性能的影響。隨著固化劑添加量的增加，樹脂本體粘度增加速度快于樹脂體系，但當(dāng)固化劑添加量<1.2wt%，固化劑添加量對環(huán)氧樹脂本體及體系粘度影響都較小。這為RTM工藝窗口的調(diào)節(jié)提供了一種思路；
      (3)當(dāng)預(yù)加固化劑添加量增加時，環(huán)氧樹脂體系力學(xué)性能呈降低趨勢，但是當(dāng)固化劑添加量為1.2Wt%，環(huán)氧樹脂體系整體力學(xué)性能有所提高。