干法缠绕用预浸纱制备工艺优化及其性能

摘要：

干法缠绕是缠绕成型工艺的重要分支,其缠绕过程含胶量均匀、缠绕效率高、环境污染小,更容易实现工业自动化生产.开发具有良好加工性能的预浸纱,对干法缠绕的推广应用具有重要意义.通过动态DSC和恒温DSC,结合流变测试,研究了所用环氧树脂体系固化特性,基于自催化模型建立树脂固化反应动力学方程,并与实测固化度对比验证.搭建预浸纱制备平台,采用改进热熔法制备干法缠绕用预浸纱,分析制备过程中不同固化度对预浸纱表面质量的影响.在此基础上通过响应面法分析不同工艺参数(纱架张力、收卷速率、烘道温度)对预浸纱含胶量的影响.结果表明:自催化模型与实验结果基本吻合,适用于干法缠绕预浸纱最佳固化度范围为5％～10％,对含胶量影响最大的因子是收卷速率,其次是放纱张力,烘道温度影响最小.综合考虑各工艺参数影响规律,获得优化的制备工艺参数:烘道温度为180℃,收卷速率为8 m/min,放纱张力为6 N,此时树脂含胶量为30.1wt％.NOL环拉伸强度可达2536.1 MPa,拉伸模量为162.3 GPa,层间剪切强度为57.3 MPa.

关键词：干法缠绕、预浸纱、热熔法、含胶量、固化动力学

所属期刊栏目：39

分类号：TB332;V214.8(工程材料学)

资助基金：上海市科技创新行动计划高新技术领域项目;上海市科技创新行动计划高新技术领域项目;中央高校基本科研业务费专项;国家新材料生产应用示范平台建设项目

在线出版日期：2023-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：5688-5698