CN107984662B - 高粘度配方树脂浇铸体制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域,具体地说是一种高粘度配方树脂浇铸体制备方法。包括下述步骤:a.取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度‑粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;b.模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;将准备好的整套模具放烘箱中;c.将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中,然后放入到热压罐中;d.在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间;工艺参数设置完成后,开始固化步骤;e.将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;f.选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,具体地说是一种高粘度配方树脂浇铸体制备方法。
背景技术
众所周知,制备树脂浇铸体是研究树脂基体性能的重要步骤,浇铸体能否真实反映树脂的性能,决定了其树脂配方是否能够在生产中得到成功应用。合理地制备浇铸体试样,充分减少人为因素对浇铸体试样性能的影响,充分发挥基体的潜力,是对浇铸体试样制备的基本要求,而这取决于制备树脂浇铸体的方法。
随着碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天领域的应用不断深入,由于使用条件的苛刻,对树脂基体提出了更为严格的要求。因此,为了对树脂基体进行改性,通常会加入一些增韧剂,这就不可避免的使树脂基体的粘度大幅度提高。而且,在制作树脂浇铸体时,除气泡是一个关键步骤且是一个难点。对于高粘度树脂体系,除泡就更加困难。目前,制作浇铸体时除泡常用的方法有:离心脱泡,真空脱泡(抽真空)。
离心脱泡(又可称搅拌脱泡)是采用自转、公转混合方式,同时处理搅拌、混合、分散与去泡/排气。离心脱泡具有无污染,脱泡时间短,操作方便简单等优点。但是,离心脱泡的脱泡量少,效果不明显。而且,对于高粘度树脂体系,因剪切力的作用,树脂温度大幅度升高,影响制作的浇铸体的质量。
真空脱泡即通过真空泵,将真空箱体内的气压抽到负压状态,其真空度显示为负压真空值时将树脂中的气泡,通过抽真空,将其抽出。真空脱泡的好处:脱泡时间短,效果明显,脱泡量相对离心脱泡要大,操作方便简单。但是,对于高粘度树脂体系,抽真空后,树脂内的气泡无法完全排除且易出现分相现象,导致制作的浇铸体不能真实反映树脂性能。
发明内容
本发明的目的就是为了克服现有的技术不足,提供一种高粘度配方树脂浇铸体制备方法,该方法制备的树脂浇铸体平整、无气泡,能够较为真实的反映树脂的性能,可提供较为可靠的数据。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种高粘度配方树脂浇铸体制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
a.确定加压点、处理温度及时间:取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度-粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;
b.模具准备:
1)涂脱模剂,将模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;
2)在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;
3)将准备好的整套模具放入50℃-60℃烘箱中,预热10-15min;
c.树脂浇铸:将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中,注意不要溢到模腔以外的位置,否则不便于脱模,然后放入到热压罐中;
d.树脂固化:在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间;工艺参数设置完成后,开始固化步骤;
e.脱模:将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;
f.加工:选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件。
所述的导气布的材料为聚四氟乙烯、玻璃纤维、尼龙、聚酯中的一种。模具四周均有溢胶槽。所述的固化步骤外加压力大于等于0.1MPa,加压时间为从固化步骤开始加压直到固化过程结束,固化步骤中,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,以确定固化温度及时间。所述的升降温速率、处理温度及保温时间参数分别设置如下:从室温以0.5-3℃/min的升温速率升至80-130℃,然后保温0.5-2h,再以0.5-2℃/min的升温速率升至固化要求温度,保温1.5-5h,再以小于等于3℃/min降温速率降至60℃以下温度。
本发明的有益效果是,用该方法制备的高粘度树脂浇铸体平整、无气泡,能够较为真实的反映树脂的性能,可提供较为可靠的数据。并且该方法具有操作方法简单、自动化程度高,环境无污染、样品质量批次稳定性高等优点。该方法特别适用于室温下为固态或半固态的高粘度树脂体系。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述:
实施例1:
一.确定加压点、处理温度及时间:取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度-粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;
二.模具准备:
1)涂脱模剂,将模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;
2)在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;
3)将准备好的整套模具放入50-60℃烘箱中,预热10-15min;
三.树脂浇铸:将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中;
四.树脂固化:在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间。从室温以2℃/min的升温速率升至90℃,然后保温1h,再以1℃/min的升温速率升至固化要求温度,保温2h,再以2℃/min降温速率降至60℃以下温度。从室温开始加压直到固化过程结束,外加压大小0.5MPa;
五.脱模:将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;
六.加工:选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件。
实施例2:
一.确定加压点、处理温度及时间:取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度-粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;
二.模具准备:
1)涂脱模剂,将模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;
2)在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;
3)将准备好的整套模具放入50-60℃烘箱中,预热10-15min;
三.树脂浇铸:将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中;
四.树脂固化:在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间。从室温以2℃/min的升温速率升至90℃,然后保温1h,再以1℃/min的升温速率升至固化要求温度,保温2h,再以2℃/min降温速率降至60℃以下温度。从室温开始加压直到固化过程结束,外加压大小0.7MPa;
五.脱模:将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;
六.加工:选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件。
实施例3:
一.确定加压点、处理温度及时间:取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度-粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;
二.模具准备:
1)涂脱模剂,将模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;
2)在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;
3)将准备好的整套模具放入50-60℃烘箱中,预热10-15min;
三.树脂浇铸:将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中;
四.树脂固化:在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间。从室温以2℃/min的升温速率升至100℃,然后保温1h,再以1℃/min的升温速率升至固化要求温度,保温2h,再以2℃/min降温速率降至60℃以下温度。从室温开始加压直到固化过程结束,外加压大小1MPa;
五.脱模:将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;
六.加工:选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件。
实施例4:
一.确定加压点、处理温度及时间:取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度-粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;
二.模具准备:
1)涂脱模剂,将模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;
2)在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;
3)将准备好的整套模具放入50-60℃烘箱中,预热10-15min;
三.树脂浇铸:将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中;
四.树脂固化:在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间。从室温以2℃/min的升温速率升至100℃,然后保温1h,再以2℃/min的升温速率升至固化要求温度,保温3h,再以2℃/min降温速率降至60℃以下温度。从室温开始加压直到固化过程结束,外加压大小1MPa;
五.脱模:将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;
六.加工:选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件。
Claims (3)
1.一种高粘度配方树脂浇铸体制备方法,其特征在于,包括下述步骤:
a.确定加压点、处理温度及时间:取树脂小样,用流变仪测量树脂的温度-粘度曲线,确定加压点,用凝胶测量仪测量树脂在特定温度下的凝胶时间,确定加压时间,通过差示扫描量热仪对树脂进行热分析,确定固化温度及时间;
b.模具准备:
1)涂脱模剂,将模具与树脂的所有接触面涂上脱模剂;
2)在光滑,平整的模板上铺放导气布,然后将模具放在导气布上;
3)将准备好的整套模具放入50℃-60℃烘箱中,预热10-15min;
c.树脂浇铸:将高粘度配方树脂放入到已预热好的模具中,然后放入到热压罐中;
d.树脂固化:在热压罐控制面板上设置固化工艺参数,包括加压点、加压大小,升降温速率,处理温度及保温时间;工艺参数设置完成后,开始固化步骤;
e.脱模:将固化好的高粘度树脂浇铸体平板从平板浇铸体模具中取出;
f.加工:选择磨削方式按照标准制样要求,加工样件;
所述的升降温速率、处理温度及保温时间参数分别设置如下:从室温以0.5-3℃/min的升温速率升至80-130℃,然后保温0.5-2h,再以0.5-2℃/min的升温速率升至固化要求温度,保温1.5-5h,再以小于等于3℃/min降温速率降至60℃以下温度;
所述的模具四周均有溢胶槽。
2.根据权利要求1所述高粘度配方树脂浇铸体制备方法,其特征在于所述的导气布的材料为聚四氟乙烯、玻璃纤维、尼龙、聚酯中的一种。
3.根据权利要求1所述高粘度配方树脂浇铸体制备方法,其特征在于所述的固化步骤外加压力大于等于0.1MPa,加压时间为从固化步骤开始加压直到固化过程结束。
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