HP-RTM树脂体系固化反应动力学及流变行为研究

作者：刘钟铃; 袁悦; 张莉; 何鹏^*

来源：高科技纤维与应用, 2019, 44(03): 32-36.

• 碳纤维复合材料
• 环氧树脂
• HP-RTM
• 快速固化
• 反应动力学

HP-RTM (高压树脂传递模塑)工艺是近些年针对汽车行业兴起的碳纤维复合材料快速成型工艺,较传统的成型工艺在保证制品力学性能的前提下,其复合材料部件生产周期可缩短至10 min以内,大幅缩短了复合材料部件制造周期,成为汽车领域复合材料成型的首选工艺之一。针对HP-RTM工艺用快速固化环氧树脂体系(RX-1),采用DSC (差示扫描量热仪)和流变仪研究了其固化反应热行为和流变行为,并根据经典动力学模型Kissinger法研究RX-1树脂体系固化反应动力学,计算了反应活化能Ea。研究结果表明:RX-1树脂体系在120℃、60 s内其黏度已突增到1. 76×106Pa·s,完全实现凝胶化,该体系在一定的工艺温度下能实现在2 min内完成固化,利用Kissinger法求得RX-1树脂固化过程表观活化能Ea为54. 88 kJ/mol。研究成果为HP-RTM成型工艺参数设定与优化提供了技术基础和理论依据。