نشر الوقت: 2025-01-07 المنشأ: 中国复合材料工业协会
المتطلبات الرئيسية لتعزيز المواد في prepregs هي:
خصائص راتنج جيدة.
قابلية الالتفاف الممتازة لتلبية متطلبات التكوين للمنتجات المعقدة.
القدرة على تلبية متطلبات الأداء الأساسية للمنتج.
تشمل ألياف تعزيز الألياف الزجاجية وألياف الكربون وألياف أراميد. تشمل أشكال التعزيز الشائعة الألياف أحادية الاتجاه ، وأقمشة نسج عادي ، وأقمشة نسج تلامس ، والأقمشة متعددة المحاور.
الوظائف الأساسية لراتنج المصفوفة هي:
لتوجيه ، الموضع ، وربط الألياف في بنية موحدة.
لنقل الإجهاد أثناء عملية الحمل للمنتج.
يضفي راتنجات المصفوفة خصائص ميكانيكية ممتازة ، والأداء الحراري ، ومقاومة التآكل الكيميائي ، وسهولة المعالجة للمادة المركبة. تحدد الألياف المعززة في المقام الأول الأداء الميكانيكي للمركب. يمكن أن تكون معظم راتنجات البلاستيك الحرارية بمثابة مصفوفة لمركبات البوليمر الحرارية المرنة المستمرة التي تعزف على الألياف ، والتي تتراوح من الراتنجات للأغراض العامة مثل البولي بروبيلين (PP) والبولي إيثيلين (PE) إلى راتنجات هندسية متخصصة مثل كبريتيد البوليفينلين (PPS). . تظهر في الجدول 2 مقارنة بين الخصائص الأساسية لمصفوفات الراتنج المختلفة.
عادة ، يكافح راتنج واحد لتلبية متطلبات أداء العملية. غالبًا ما يتم استخدام مجموعات الراتنج المتعددة لتعزيز قابلية المعالجة ، مثل مزج راتنجات الايبوكسي المختلفة لتحسين اللزوجة في ظل درجات الحرارة العادية أو المنخفضة. على سبيل المثال ، يمكن أن تعزز راتنجات الإيبوكسي الفينولية التفاعل ومقاومة الحرارة ، في حين أن ثنائي الفينول يمكن أن تعدل راتنجات الايبوكسي اللزوجة.
تظهر الأبحاث أن أنظمة الراتنجات المناسبة للـ prepregs غالباً ما تجمع بين ثنائي الفينول السائل وراتنج الايبوكسي ، والسيفينول الصلب راتنج الايبوكسي ، وراتنج الايبوكسي الفينولي. يجب أن يوازن اختيار مواد المصفوفة مع متطلبات الأداء للمواد المركبة ومعالجة متطلبات المعالجة. على سبيل المثال ، يُطلب من عمليات الراتنجات البوكسي ذات درجة الحرارة المتوسطة ذرة الساخنة أن لا تشعر بالزواج في فصل الصيف أو هش في فصل الشتاء. هذا يستلزم ضبط نسبة المكونات لضمان تخفيف نظام الراتنج عند 36-37 درجة مئوية في الصيف و 30-32 درجة مئوية في الشتاء ، مع الحد من درجة حرارة المعالجة لراتنج الايبوكسي. تكون درجة حرارة المعالجة المثلى عمومًا 120-130 درجة مئوية ، مع وقت علاج لا يتجاوز 90 دقيقة.
يشمل نظام المعالجة عوامل المعالجة ، والمتسارعين ، والمحفزات ، والمخففات. لضمان أن يكون لدى Prepregs عمرًا معينًا في درجة حرارة الغرفة ، يتم استخدام عوامل المعالجة الكامنة عادة. لا تتفاعل هذه العوامل مع الراتنج في درجة الحرارة والضغط الطبيعي ولكنها تعزز الارتباط المتقاطع في الراتنج والمعالجة في ظل درجة حرارة وظروف محددة.
عادة ما تكون عوامل المعالجة الكامنة في حالة صلبة مشتتة في درجة حرارة الغرفة ، غير قابلة للذوبان في راتنج الايبوكسي ، ولكنها تصبح غير قابلة للانخراط معها عند تسخينها بالقرب من نقطة الانصهار ، وبدء علاج سريع. يعزز المسرعون حل عوامل المعالجة في مصفوفة الراتنج وزيادة معدل تفاعل المعالجة. تقلل العوامل المتشددة من هشاشة مصفوفة راتنجات الحرارة ، مما يعزز مقاومة التأثير. التخفيفات تخفض لزوجة الراتنج لتحسين قابلية المعالجة. تقوم المحفزات بتسريع تفاعل المعالجة أثناء الصب ولكن تبقى في حالة "كامنة " في درجة الحرارة والضغط الطبيعي ، وهو أمر مفيد للتصنيع قبل الاستعداد.