制作碳纤维复合材料如何选择树脂
三种不同类型的常见树脂:环氧树脂、聚酯和乙烯基酯。我们将根据零件、工艺和其他方面的考虑,看看哪种树脂是您的最佳选择。
树脂的选择在很大程度上取决于要使用的织物和最终复合材料部件所需的最终使用能力。最常用的面料有碳纤维、芳纶(aramid)和玻璃纤维。
任何项目设计阶段选择树脂时的问题:
叠层和装袋过程需要多长时间?
零件有多大?
正在维修吗?
最终部件会被喷漆还是会暴露在水或阳光下?
零件在其生命周期中会遇到多少温度?
铺设和装袋过程
由于零件的设计限制,层压过程中的重要因素可以控制使用哪种织物。任何使用给定树脂的湿式叠层都会有工作时间或“适用期”或凝胶时间。虽然这些时间略有不同,但“适用期”是树脂粘度增加一倍的测试量,这个时间可以完成铺层,最适合接近完成的装袋过程(如果使用真空装袋)。这个时间对于任何项目都很重要,因为上层和装袋过程不应该草率??完成。
零件尺寸
用于许多大型零件,如船体、皮划艇、大型整流罩等;聚酯或乙烯基酯树脂具有优势。环氧树脂的使用量可以小一些。除非使用预浸料,其固化变化仅限制热固化过程,否则它提供以天而不是小时为单位的铺设时间。
这是维修吗?
如果您选择树脂进行修复,当您不知道以下任何一种成分的分子组成时,环氧树脂会让您高枕无忧。环氧树脂可用于在适当制备的胶衣和聚酯/乙烯基酯表面之间提供粘合力。用聚乙烯/乙烯基酯修复可以在类似的表面上进行,但不能在环氧树脂表面上进行。
油漆和水/阳光
但是,环氧树脂提供了良好的防水保护;如果环氧树脂暴露在部件上的织物上(无油漆),则需要采取额外措施。由于紫外线损害,某些环氧树脂会随着时间的推移在阳光下“变黄”或降解。通过使用含有紫外线添加剂的环氧树脂,或在具有紫外线防护功能的成品部件上涂上透明涂层(汽车级),可以减少或消除这种情况。
温度考虑
p>< p>在设计零件时,应注意使用温度和玻璃化转变点,以确保给定的树脂在所需条件下发挥作用。玻璃化转变 (Tg) 是任何材料最重要的特性之一。 Tg 是硬固化聚合物转变为软橡胶材料的温度。是的,它在某种意义上是可以被超越的,但是,作为一种热固性材料,它永远不会恢复到与以前相同的材料特性。
常用的双组份环氧树脂一般使用温度在121℃左右。然而,有些环氧树脂的设计使用温度高达 315°?聚酯和乙烯基酯树脂的使用寿命通常在82-121°C之间。