tin tức

Vật liệu composite được kết hợp giữa sợi gia cường và vật liệu nhựa. Vai trò của nhựa trong vật liệu composite là rất quan trọng. Việc lựa chọn nhựa quyết định một loạt các thông số quy trình đặc trưng, ​​một số tính chất cơ học và chức năng (tính chất nhiệt, khả năng cháy, khả năng chống chịu môi trường, v.v.), tính chất của nhựa cũng là yếu tố then chốt trong việc hiểu các tính chất cơ học của vật liệu composite. Khi nhựa được lựa chọn, phạm vi xác định các quy trình và tính chất của vật liệu composite cũng được xác định tự động. Nhựa nhiệt rắn là loại nhựa được sử dụng phổ biến cho vật liệu composite nền nhựa vì khả năng gia công tốt. Nhựa nhiệt rắn hầu như chỉ ở dạng lỏng hoặc bán rắn ở nhiệt độ phòng, và về mặt khái niệm, chúng giống với các monome tạo nên nhựa nhiệt dẻo hơn là nhựa nhiệt dẻo ở trạng thái cuối cùng. Trước khi nhựa nhiệt rắn được đóng rắn, chúng có thể được gia công thành nhiều hình dạng khác nhau, nhưng một khi đã được đóng rắn bằng chất đóng rắn, chất khởi đầu hoặc nhiệt, chúng không thể được tạo hình lại vì các liên kết hóa học được hình thành trong quá trình đóng rắn, khiến các phân tử nhỏ được chuyển hóa thành các polyme cứng liên kết chéo ba chiều với trọng lượng phân tử cao hơn.

Có nhiều loại nhựa nhiệt rắn, trong đó nhựa phenolic là những loại thường được sử dụng.nhựa epoxy, nhựa bis-horse, nhựa vinyl, nhựa phenolic, v.v.

(1) Nhựa phenolic là một loại nhựa nhiệt rắn đời đầu có độ bám dính tốt, khả năng chịu nhiệt và tính chất điện môi tốt sau khi đóng rắn, và những đặc điểm nổi bật của nó là khả năng chống cháy tuyệt vời, tốc độ tỏa nhiệt thấp, mật độ khói thấp và khí thải ra khi cháy ít độc hại. Khả năng gia công tốt, và các thành phần vật liệu composite có thể được sản xuất bằng các quy trình đúc, cuộn, đắp thủ công, phun và kéo sợi. Một lượng lớn vật liệu composite gốc nhựa phenolic được sử dụng trong vật liệu trang trí nội thất của máy bay dân dụng.

(2)Nhựa epoxyNhựa epoxy là một loại nhựa nền được sử dụng sớm trong cấu trúc máy bay. Nó được đặc trưng bởi sự đa dạng về vật liệu. Các chất đóng rắn và chất xúc tiến khác nhau có thể đạt được phạm vi nhiệt độ đóng rắn từ nhiệt độ phòng đến 180 ℃; nó có các tính chất cơ học cao hơn; khả năng ghép sợi tốt; chịu nhiệt và độ ẩm; độ dẻo dai tuyệt vời; khả năng gia công tuyệt vời (độ phủ tốt, độ nhớt nhựa vừa phải, độ chảy tốt, băng thông chịu áp suất, v.v.); thích hợp cho việc đúc đồng đóng rắn toàn bộ các bộ phận lớn; giá thành rẻ. Quá trình đúc tốt và độ dẻo dai vượt trội của nhựa epoxy khiến nó chiếm một vị trí quan trọng trong nhựa nền của vật liệu composite tiên tiến.

(3)Nhựa vinylNhựa vinyl được công nhận là một trong những loại nhựa chống ăn mòn tuyệt vời. Nó có thể chịu được hầu hết các loại axit, kiềm, dung dịch muối và môi trường dung môi mạnh. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy, công nghiệp hóa chất, điện tử, dầu khí, kho bãi và vận chuyển, bảo vệ môi trường, đóng tàu, công nghiệp chiếu sáng ô tô. Nó có đặc tính của polyester không bão hòa và nhựa epoxy, do đó nó có cả tính chất cơ học tuyệt vời của nhựa epoxy và hiệu suất gia công tốt của polyester không bão hòa. Ngoài khả năng chống ăn mòn vượt trội, loại nhựa này còn có khả năng chịu nhiệt tốt. Nó bao gồm các loại tiêu chuẩn, loại chịu nhiệt độ cao, loại chống cháy, loại chịu va đập và các loại khác. Ứng dụng của nhựa vinyl trong nhựa gia cường sợi (FRP) chủ yếu dựa trên phương pháp đắp thủ công, đặc biệt là trong các ứng dụng chống ăn mòn. Với sự phát triển của SMC, ứng dụng của nó trong lĩnh vực này cũng khá đáng chú ý.

(4) Nhựa bismaleimide biến tính (gọi tắt là nhựa bismaleimide) được phát triển để đáp ứng các yêu cầu về ma trận nhựa composite cho máy bay chiến đấu mới. Các yêu cầu này bao gồm: các bộ phận lớn và các cấu hình phức tạp ở 130 ℃, sản xuất các bộ phận, v.v. So với nhựa epoxy, nhựa Shuangma chủ yếu có đặc điểm là khả năng chịu nhiệt và độ ẩm vượt trội và nhiệt độ hoạt động cao; nhược điểm là khả năng gia công không tốt bằng nhựa epoxy, và nhiệt độ đóng rắn cao (đóng rắn trên 185 ℃), và yêu cầu nhiệt độ 200 ℃. Hoặc trong thời gian dài ở nhiệt độ trên 200 ℃.
(5) Nhựa este xyanua (thanh diacoustic) có hằng số điện môi thấp (2,8~3,2) và hệ số tổn hao điện môi cực nhỏ (0,002~0,008), nhiệt độ chuyển pha thủy tinh cao (240~290℃), độ co ngót thấp, độ hấp thụ ẩm thấp, tính chất cơ học và tính chất liên kết tuyệt vời, v.v., và nó có công nghệ xử lý tương tự như nhựa epoxy.
Hiện nay, nhựa xyanat chủ yếu được sử dụng trong ba lĩnh vực: mạch in cho các thiết bị kỹ thuật số tốc độ cao và tần số cao, vật liệu kết cấu truyền sóng hiệu suất cao và vật liệu composite kết cấu hiệu suất cao cho ngành hàng không vũ trụ.

Nói một cách đơn giản, hiệu suất của nhựa epoxy không chỉ liên quan đến điều kiện tổng hợp mà chủ yếu phụ thuộc vào cấu trúc phân tử. Nhóm glycidyl trong nhựa epoxy là một đoạn linh hoạt, có thể làm giảm độ nhớt của nhựa và cải thiện hiệu suất quá trình, nhưng đồng thời làm giảm khả năng chịu nhiệt của nhựa đã đóng rắn. Các phương pháp chính để cải thiện tính chất nhiệt và cơ học của nhựa epoxy đã đóng rắn là giảm trọng lượng phân tử và đa chức năng hóa để tăng mật độ liên kết ngang và tạo ra cấu trúc cứng. Tất nhiên, việc tạo ra cấu trúc cứng dẫn đến giảm độ hòa tan và tăng độ nhớt, dẫn đến giảm hiệu suất quá trình của nhựa epoxy. Làm thế nào để cải thiện khả năng chịu nhiệt của hệ thống nhựa epoxy là một khía cạnh rất quan trọng. Xét về nhựa và chất đóng rắn, càng nhiều nhóm chức năng thì mật độ liên kết ngang càng lớn. Nhiệt độ chuyển pha thủy tinh (Tg) càng cao. Cách thực hiện cụ thể: Sử dụng nhựa epoxy hoặc chất đóng rắn đa chức năng, sử dụng nhựa epoxy có độ tinh khiết cao. Phương pháp thường dùng là thêm một tỷ lệ nhất định nhựa epoxy o-methyl acetaldehyde vào hệ thống đóng rắn, phương pháp này có hiệu quả tốt và chi phí thấp. Khối lượng phân tử trung bình càng lớn thì sự phân bố khối lượng phân tử càng hẹp và nhiệt độ chuyển pha thủy tinh (Tg) càng cao. Cách thực hiện cụ thể: Sử dụng nhựa epoxy đa chức năng hoặc chất đóng rắn hoặc các phương pháp khác có sự phân bố khối lượng phân tử tương đối đồng đều.

Là một loại nhựa nền hiệu năng cao được sử dụng làm vật liệu composite, các đặc tính khác nhau của nó, chẳng hạn như khả năng gia công, tính chất nhiệt vật lý và tính chất cơ học, phải đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng thực tế. Khả năng gia công của nhựa nền bao gồm độ hòa tan trong dung môi, độ nhớt nóng chảy (độ lưu động) và sự thay đổi độ nhớt, cũng như sự thay đổi thời gian đông kết theo nhiệt độ (khoảng nhiệt độ hoạt động). Thành phần của công thức nhựa và việc lựa chọn nhiệt độ phản ứng quyết định động học phản ứng hóa học (tốc độ đóng rắn), tính chất lưu biến hóa học (độ nhớt theo nhiệt độ so với thời gian) và nhiệt động lực học phản ứng hóa học (tỏa nhiệt). Các quy trình khác nhau có yêu cầu khác nhau về độ nhớt của nhựa. Nói chung, đối với quy trình cuộn, độ nhớt của nhựa thường vào khoảng 500cPs; đối với quy trình kéo sợi, độ nhớt của nhựa vào khoảng 800~1200cPs; đối với quy trình đưa nhựa vào bằng chân không, độ nhớt của nhựa thường vào khoảng 300cPs, và quy trình RTM có thể cao hơn, nhưng nói chung, nó sẽ không vượt quá 800cPs; Đối với quy trình prepreg, độ nhớt cần thiết phải tương đối cao, thường vào khoảng 30000~50000 cPs. Tất nhiên, các yêu cầu về độ nhớt này liên quan đến các đặc tính của quy trình, thiết bị và vật liệu, và không phải là cố định. Nói chung, khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của nhựa giảm trong phạm vi nhiệt độ thấp hơn; tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng, phản ứng đóng rắn của nhựa cũng diễn ra, về mặt động học, tốc độ phản ứng tăng gấp đôi với mỗi lần tăng 10℃, và phép xấp xỉ này vẫn hữu ích để ước tính khi nào độ nhớt của hệ thống nhựa phản ứng tăng đến một điểm độ nhớt tới hạn nhất định. Ví dụ, cần 50 phút để một hệ thống nhựa có độ nhớt 200 cPs ở 100℃ tăng độ nhớt lên 1000 cPs, thì thời gian cần thiết để cùng hệ thống nhựa đó tăng độ nhớt ban đầu từ dưới 200 cPs lên 1000 cPs ở 110℃ là khoảng 25 phút. Việc lựa chọn các thông số quy trình cần xem xét đầy đủ độ nhớt và thời gian đông kết. Ví dụ, trong quy trình đưa nhựa vào bằng chân không, cần đảm bảo độ nhớt ở nhiệt độ hoạt động nằm trong phạm vi độ nhớt yêu cầu của quy trình, và thời gian sử dụng của nhựa ở nhiệt độ này phải đủ dài để đảm bảo có thể đưa nhựa vào. Tóm lại, việc lựa chọn loại nhựa trong quy trình ép phun phải xem xét điểm đông kết, thời gian và nhiệt độ của vật liệu. Các quy trình khác cũng có tình huống tương tự.

Trong quá trình đúc khuôn, kích thước và hình dạng của chi tiết (khuôn), loại vật liệu gia cường và các thông số quy trình quyết định tốc độ truyền nhiệt và quá trình truyền khối. Nhựa đóng rắn tỏa nhiệt, được tạo ra bởi sự hình thành các liên kết hóa học. Càng nhiều liên kết hóa học được hình thành trên mỗi đơn vị thể tích trên mỗi đơn vị thời gian, càng nhiều năng lượng được giải phóng. Hệ số truyền nhiệt của nhựa và các polyme của chúng thường khá thấp. Tốc độ tản nhiệt trong quá trình trùng hợp không thể theo kịp tốc độ sinh nhiệt. Lượng nhiệt gia tăng này khiến các phản ứng hóa học diễn ra nhanh hơn, dẫn đến phản ứng tự tăng tốc này cuối cùng sẽ dẫn đến hỏng hóc do ứng suất hoặc sự xuống cấp của chi tiết. Điều này càng nổi bật hơn trong sản xuất các chi tiết composite có độ dày lớn, và việc tối ưu hóa đường dẫn của quá trình đóng rắn là đặc biệt quan trọng. Vấn đề “nhiệt độ vượt quá” cục bộ do tốc độ tỏa nhiệt cao của quá trình đóng rắn vật liệu prepreg, và sự khác biệt về trạng thái (chẳng hạn như chênh lệch nhiệt độ) giữa cửa sổ quy trình toàn cục và cửa sổ quy trình cục bộ đều là do cách kiểm soát quá trình đóng rắn. Tính “đồng đều nhiệt độ” trong chi tiết (đặc biệt là theo hướng độ dày của chi tiết), để đạt được “đồng đều nhiệt độ” phụ thuộc vào sự bố trí (hoặc ứng dụng) của một số “công nghệ đơn vị” trong “hệ thống sản xuất”. Đối với các chi tiết mỏng, do lượng nhiệt lớn sẽ tỏa ra môi trường, nhiệt độ tăng lên từ từ, và đôi khi chi tiết sẽ không được đóng rắn hoàn toàn. Lúc này, cần phải gia nhiệt bổ sung để hoàn thành phản ứng liên kết ngang, tức là gia nhiệt liên tục.

Công nghệ tạo hình vật liệu composite không dùng nồi hấp có liên quan đến công nghệ tạo hình bằng nồi hấp truyền thống. Nói một cách tổng quát, bất kỳ phương pháp tạo hình vật liệu composite nào không sử dụng thiết bị nồi hấp đều có thể được gọi là công nghệ tạo hình không dùng nồi hấp. Cho đến nay, ứng dụng của công nghệ tạo hình không dùng nồi hấp trong lĩnh vực hàng không vũ trụ chủ yếu bao gồm các hướng sau: công nghệ prepreg không dùng nồi hấp, công nghệ tạo hình bằng chất lỏng, công nghệ ép khuôn prepreg, công nghệ đóng rắn bằng vi sóng, công nghệ đóng rắn bằng chùm tia điện tử, công nghệ tạo hình bằng chất lỏng cân bằng áp suất. Trong số các công nghệ này, công nghệ prepreg OoA (Outof Autoclave) gần với quy trình tạo hình bằng nồi hấp truyền thống hơn, và có nền tảng quy trình trải thủ công và trải tự động rộng rãi, vì vậy nó được coi là một loại vải không dệt có khả năng được hiện thực hóa trên quy mô lớn. Một lý do quan trọng để sử dụng nồi hấp cho các bộ phận composite hiệu suất cao là để cung cấp đủ áp suất cho prepreg, lớn hơn áp suất hơi của bất kỳ khí nào trong quá trình đóng rắn, để ức chế sự hình thành lỗ rỗng, và đây là khó khăn chính mà công nghệ prepreg OoA cần phải vượt qua. Việc kiểm soát độ xốp của chi tiết dưới áp suất chân không và liệu hiệu suất của nó có đạt được hiệu suất của vật liệu composite nhiều lớp được xử lý bằng nồi hấp hay không là một tiêu chí quan trọng để đánh giá chất lượng của vật liệu prepreg OoA và quy trình tạo hình của nó.

Công nghệ vật liệu prepreg OoA (Out of Attached) ban đầu được phát triển từ sự phát triển của nhựa. Có ba điểm chính trong việc phát triển nhựa cho vật liệu prepreg OoA: thứ nhất là kiểm soát độ xốp của các bộ phận được đúc, chẳng hạn như sử dụng nhựa đóng rắn bằng phản ứng cộng để giảm lượng chất bay hơi trong phản ứng đóng rắn; thứ hai là cải thiện hiệu suất của nhựa đã đóng rắn để đạt được các đặc tính của nhựa được hình thành bằng quy trình hấp áp suất, bao gồm các đặc tính nhiệt và cơ học; thứ ba là đảm bảo vật liệu prepreg có khả năng gia công tốt, chẳng hạn như đảm bảo nhựa có thể chảy dưới áp suất chênh lệch của áp suất khí quyển, đảm bảo độ nhớt cao và thời gian sử dụng ngoài trời ở nhiệt độ phòng đủ dài, v.v. Các nhà sản xuất nguyên liệu thô tiến hành nghiên cứu và phát triển vật liệu theo các yêu cầu thiết kế và phương pháp xử lý cụ thể. Các hướng chính cần bao gồm: cải thiện tính chất cơ học, tăng thời gian sử dụng ngoài trời, giảm nhiệt độ đóng rắn và cải thiện khả năng chống ẩm và chịu nhiệt. Một số cải tiến hiệu suất này mâu thuẫn nhau, chẳng hạn như độ dẻo dai cao và đóng rắn ở nhiệt độ thấp. Cần phải tìm ra điểm cân bằng và xem xét một cách toàn diện!

Ngoài việc phát triển nhựa, phương pháp sản xuất vật liệu prepreg cũng thúc đẩy sự phát triển ứng dụng của prepreg OoA. Nghiên cứu đã chỉ ra tầm quan trọng của các kênh chân không trong prepreg để tạo ra các tấm nhiều lớp không có lỗ rỗng. Các nghiên cứu tiếp theo đã cho thấy rằng prepreg bán thấm có thể cải thiện hiệu quả khả năng thấm khí. Prepreg OoA được bán thấm nhựa, và các sợi khô được sử dụng làm kênh dẫn khí thải. Khí và các chất dễ bay hơi tham gia vào quá trình đóng rắn của chi tiết có thể được thoát ra ngoài qua các kênh này, nhờ đó độ xốp của chi tiết cuối cùng nhỏ hơn 1%.
Quá trình ép chân không thuộc quy trình tạo hình không dùng nồi hấp (OoA). Nói ngắn gọn, đó là một quy trình tạo hình trong đó sản phẩm được niêm phong giữa khuôn và túi chân không, đồng thời tạo áp suất cho sản phẩm bằng cách hút chân không để làm cho sản phẩm nhỏ gọn hơn và có các đặc tính cơ học tốt hơn. Quy trình sản xuất chính là...

Đầu tiên, chất chống dính hoặc vải chống dính được thoa lên khuôn xếp lớp (hoặc tấm kính). Vật liệu prepreg được kiểm tra theo tiêu chuẩn của loại prepreg sử dụng, chủ yếu bao gồm mật độ bề mặt, hàm lượng nhựa, chất dễ bay hơi và các thông tin khác của prepreg. Cắt prepreg theo kích thước. Khi cắt, chú ý đến hướng của các sợi. Nói chung, độ lệch hướng của các sợi cần phải nhỏ hơn 1°. Đánh số từng đơn vị cắt và ghi lại số prepreg. Khi xếp lớp, các lớp phải được xếp theo đúng thứ tự xếp lớp được yêu cầu trên phiếu ghi xếp lớp, và màng PE hoặc giấy chống dính phải được nối dọc theo hướng của các sợi, và các bọt khí phải được đẩy ra theo hướng của các sợi. Dùng dụng cụ gạt trải đều prepreg và gạt càng nhiều càng tốt để loại bỏ không khí giữa các lớp. Khi xếp lớp, đôi khi cần phải nối các prepreg, việc nối phải được thực hiện dọc theo hướng của sợi. Trong quá trình ghép nối, cần đạt được độ chồng lấp và độ chồng lấp tối thiểu, và các đường ghép nối của mỗi lớp phải so le nhau. Nói chung, khe hở ghép nối của vật liệu prepreg một chiều là 1mm; vật liệu prepreg bện chỉ được phép chồng lấp, không được ghép nối, và chiều rộng chồng lấp là 10~15mm. Tiếp theo, cần chú ý đến việc nén sơ bộ bằng chân không, và độ dày của việc hút chân không trước khi nén thay đổi tùy theo yêu cầu khác nhau. Mục đích là để loại bỏ không khí bị kẹt trong lớp vật liệu và các chất dễ bay hơi trong prepreg để đảm bảo chất lượng bên trong của cấu kiện. Sau đó là việc trải các vật liệu phụ trợ và đóng gói chân không. Niêm phong túi và đóng rắn: Yêu cầu cuối cùng là không được để không khí bị rò rỉ. Lưu ý: Nơi thường xuyên bị rò rỉ khí là mối nối keo dán.

Chúng tôi cũng sản xuấtsợi thủy tinh kéo trực tiếp,thảm sợi thủy tinh, lưới sợi thủy tinh, Vàsợi thủy tinh dệt rom.

Liên hệ với chúng tôi:

Số điện thoại: +8615823184699

Số điện thoại: +8602367853804

Email:marketing@frp-cqdj.com