RTM用低黏度树脂体系的工艺窗口预测

作者：高堂铃; 付刚^*; 王先杰; 王冠; 何影翠; 匡弘

来源：哈尔滨工业大学学报, 2021, 53(02): 162-167.

• 树脂传递模塑(RTM)
• 环氧树脂
• 流变模型
• 工艺窗口
• 低黏度
• 复合材料

为有效预测低黏度环氧树脂体系TQ-50的流变黏度变化规律并确定其在树脂传递模塑(RTM)工艺中的适宜工艺窗口,本文采用差示扫描量热仪(DSC)、黏度计、流变仪和凝胶时间测试仪对TQ-50树脂体系的固化反应特性、静态黏度、动态黏度和凝胶时间等性能进行了系统的研究.在实验结果的基础上,利用双阿累尼乌斯方程(Arrhenius)建立该树脂体系的静态流变模型,该流变模型与实验结果具有良好的拟合一致性,能够准确地描述TQ-50环氧树脂在较低黏度范围内的化学流变行为.利用该流变模型建立温度、时间和黏度三维预测图谱和温度、时间等黏度曲线,并对工艺窗口进行预测,为工艺参数的优化提供科学依据.研究结果表明:TQ-50低黏度环氧树脂体系的黏度低于500 mPa·s时,工艺窗口的温度可选范围为50～70℃,保持时间约为150～180 min,黏度低于200 mPa·s时,工艺窗口温度的可选范围为55～70℃,保持时间约为56～96 min,该树脂体系具有较宽的适宜注射温度范围和较长的注射时间,满足RTM工艺成型的基本要求.

• 单位
  哈尔滨工业大学; 黑龙江省科学院高技术研究院; 物理学院; 黑龙江省科学院石油化学研究院