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酚醛/环氧过渡层固化特性及复合材料性能

杨潇 李勇 还大军 刘洪全 李丽沙 陈晓东

杨潇, 李勇, 还大军, 刘洪全, 李丽沙, 陈晓东. 酚醛/环氧过渡层固化特性及复合材料性能[J]. 航空动力学报, 2021, 36(9): 1974-1985. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200498
引用本文: 杨潇, 李勇, 还大军, 刘洪全, 李丽沙, 陈晓东. 酚醛/环氧过渡层固化特性及复合材料性能[J]. 航空动力学报, 2021, 36(9): 1974-1985. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200498
YANG Xiao, LI Yong, HUAN Dajun, LIU Hongquan, LI Lisha, CHEN Xiaodong. Curing characteristics of phenolic and epoxy transition layer and properties of composites[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(9): 1974-1985. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200498
Citation: YANG Xiao, LI Yong, HUAN Dajun, LIU Hongquan, LI Lisha, CHEN Xiaodong. Curing characteristics of phenolic and epoxy transition layer and properties of composites[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(9): 1974-1985. doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200498

酚醛/环氧过渡层固化特性及复合材料性能

doi: 10.13224/j.cnki.jasp.20200498
详细信息
    作者简介:

    杨潇(1995-),男,硕士生,研究方向为先进复合材料、高性能热固性树脂改性。

  • 中图分类号: V258;TB332

Curing characteristics of phenolic and epoxy transition layer and properties of composites

  • 摘要: 为满足固体火箭发动机复合材料壳体的结构功能一体化要求,研究了两种树脂的过渡层配方、工艺及性能,重点研究了在酚醛树脂B30、环氧树脂TDE-85和固化剂甲基六氢苯酐(MHHPA)体系中,三者不同质量分数下的性能特点,采用了数显旋转黏度计和数显恒温水浴锅对树脂黏度测量,使用差示扫描量热仪(DSC)对不同质量分数的树脂进行热分析,求解多相体系反应机理的动力学参数,验证过渡层树脂固化工艺及性能,并与未使用过渡层的树脂配方进行性能对比。结果表明:过渡层体系中,最先反应的是B30和固化剂MHHPA,最后是B30的自固化;环氧树脂TDE-85的力学性能与酚醛树脂B30耐烧蚀性能满足结构层与功能层性能需求;与未使用过渡层的树脂相比,使用过渡层的树脂耐烧蚀性变化不大,但是弯曲强度提高了67.8%,拉伸强度提高了56.1%;与未使用过渡层的复合材料相比,使用过渡层的复合材料层间剪切强度提高了94.9%,但耐烧蚀性变化不大。综上所述,该过渡层可以满足固体火箭发动机复合材料壳体的结构功能一体化要求。

     

  • [1] 杨凯,张啸梅,焦明立,等.高邻位热固性酚醛树脂的合成及其固化性能[J].热固性树脂,2020,35(5):10-15.
    [2] 刘丽,李勇,还大军,等.高效湿法缠绕用环氧树脂配方及其复合材料性能[J].航空动力学报,2020,35(2):378-387.
    [3] XU Y L,DAYO A Q,WANG J,et al.Mechanical and thermal properties of a room temperature curing epoxy resin and related hemp fibers reinforced composites using a novel in-situ generated curing agent[J].Materials Chemistry and Physics,2018,203:293-301.
    [4] IRVING P E,SOUTIS C.Polymer composites in the aerospace industry[M].Duxford,UK:Woodhead Publishing,2019.
    [5] 沙云东,陈祎航,郝燕平,等.纤维增强复合材料涡轮轴结构疲劳寿命预测[J].航空动力学报,2017,32(4):769-779.
    [6] 宣海军,陆晓,洪伟荣,等.航空发动机机匣包容性研究综述[J].航空动力学报,2010,25(8):1860-1870.
    [7] 夏涛,汪壮,黄莺,等.环氧改性酚醛树脂纳米复合材料的制备及性能研究[J].化工新型材料,2019,47(12):66-70.
    [8] WANG K Y,GU H Z,HUANG A,et al.Modified phenolic resin with aluminium and rectorite:structure,characterization,and performance[J].Polymer Composites,2020,41(10):4431-4441.
    [9] HOSSEIN I,AMIR M R,MASOUD E.Improvement of interlaminar fracture toughness of phenolic laminates interleaved with electrospun polyvinyl butyral nanofibers[J].Theoretical and Applied Fracture Mechanics,2020,105:102406-102449.
    [10] QIAN M M,HUANG W M,WANG J F,et al.Surface treatment effects on the mechanical properties of silica carbon black reinforced natural rubber/butadiene rubber composites[J].Polymers,2019,11(11):1763.1-1763.13.
    [11] LIU C,WANG S Q,Zhang Y.Effects of cellulose nanofibrils on the cure kinetics of the phenol formaldehyde resin[J].Materials Research Express,2020,7(6):1-10.
    [12] 李因文,沈敏敏,马一静,等.聚苯基甲氧基硅烷及其改性环氧树脂的合成与性能[J].高分子材料科学与工程,2010,26(1):22-25.
    [13] 林新冠,周冰,王成骏.有机硅改性环氧树脂性能研究[J].广州化工,2019,47(18):46-48,85.
    [14] 黄健光,姜佳丽,农彦彦,等.本征阻燃环氧树脂的固化行为研究[J].顺德职业技术学院学报,2020,18(3):19-22.
    [15] SUI G,ZHONG W H,YANG X P,et al.Curing kinetics and mechanical behavior of natural rubber reinforced with pretreated carbon nanotubes [J].Materials Science and Engineering:A,2008,485(2):524-531.
    [16] 亓淑源,李波,李刚,等.RTM快速成型环氧树脂时间-温度-转变图的构建及其碳纤维/环氧树脂复合材料评价[J].复合材料学报,2019,36(8):1804-1812.
    [17] FENG L,WANG Y,WANG Y,et al.Study on reaction kinetics of epoxy resin cured by a modified dicyandiamide[J].Journal of Applied Polymer Science,2012,127(3):1895-1900.
    [18] MA H,ZHANG X,JU F,et al.A study on curing kinetics of nano-phase modified epoxy resin[J].Scientific Reports,2018,8(1):3045-3049.
    [19] 黄勇,陈晓峰,刘俊红.热固性酚醛树脂固化环氧树脂反应动力学研究[J].四川理工学院学报(自然科学版),2009,22(5):73-75.
    [20] 陈平,蹇锡高,陈辉,等.碳纤维复合材料发动机壳体用韧性环氧树脂基体的研究[J].复合材料学报,2002,19(2):24-27.
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  • 收稿日期:  2020-11-20
  • 刊出日期:  2021-09-28

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