氰酸酯/T1000碳纤维复合材料制备工艺研究

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        氰酸酯树脂由于其高热稳定性低脱气性，低吸水性和耐辐射性而广泛用于复合材料基体。正是这些原因，使得氰酸酯树脂在航空航天工业中越来越受欢迎。根据其物理性能，氰酸酯树脂也具有湿法长丝缠绕法制造复合材料的潜力。这里介绍下以RS-14A氰酸酯树脂为基体、Toray T1000G为增强相，通过湿法长丝缠绕工艺开发高强度环绕复合材料材料研究结果。在前面，ORNL的研究报告指出表明加工环境和固化制度对氰酸酯树脂的性能影响很大。在这项研究中，过程试验，测试和数据分析让我们更清晰地了解影响氰酸酯最终性能的主要因素。
        本研究的目的是研究固化制度和加工环境对氰酸酯树脂性能的影响。具体来说，过程变量研究包括（1）将树脂单体通过环化三聚固化的时间 - 温度曲线（固化周期）; （2）树脂暴露于空气中固化; （3）在环化三聚或固化过程中的热循环;（4）在固化之前树脂暴露于潮湿环境。用YLA RS-14A和RS-14氰酸酯树脂进行研究。RS-14和RS-14A树脂是相同的分子式，除了RS-14树脂包含少量的锆酸酯偶联剂。研究的固化过程变量是：（1）138℃（-280°F）对比193℃（-380°F）后预固化; （2）没有预固化直接升温至后固化温度;（3）250℃（-480°F）对比265℃（-510°F）后固化。以前的研究表明，138℃预固化是RS-14氰酸酯有效地凝胶化所需的最低温度。 而193°C预固化工艺也已成功用于ORNL预固化复合气瓶。消除预固化步骤节省固化过程，提高生产效率。同样，选择250℃后固化温度用于研究。

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不同固化制度氰酸酯性能（拉伸强度、拉伸模量、断裂延伸率、Tg）