浅谈真空辅助成型(VARI)环氧复材新技术

来源：塑胶五金网发布时间：2007-12-18 19:48:46点击率：

VARI(VacuumAssistedResinlnion，简称真空辅助成型)技术是一种新型的复合材料低成本、高性能成型技术，近年来在航空领域受到广泛的重视；基体树脂是VARI技术的基础材料。目前国针对VARI工艺开发了一系列基体树脂，环氧树脂是其中重要品种。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，以前适合VARI工艺的高性能基体树脂在国内还是空白。为此，北京航空制造工程研究所自主开发了高性能VARI工艺基体树脂BA9912，分析测试结果表明：该树脂具有良好的力学性能、耐热性能和工艺性能，能够满足VARI成型工艺要求，适合在航空航天领域中应用。VARI技术是一种新型的复合材料低成本、高性能成型技术，近年来在航空领域受到广泛的重视。VARI技术是在真空下利用树脂的流动、渗透实现对纤维及其织物浸渍，并在真空下固化的成型方法。该成型技术特点是成本低、产品孔隙率低、性能与热压罐工艺接近、适合制造大型结构等。对于大尺寸、大厚度的复合材料制作，是一种十分有效的成型方法。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e)专家介绍说，而采用以往的复合材料成型工艺，较大的模具选材困难且成本昂贵、制造十分困难，尤其是大厚度的船舶、车、飞机等结构件。美国已进行了VARI技术F-35、P-3、S-3、C-5、C-130等机型上试验及验证工作。VARI技术在其他国防领域(导弹仪器舱段、潜艇壁板等)也进行了大量的应性研究。因此具有巨大的应用前景。国外针对VARI工艺开发的一系列基体树脂，除环氧树脂外尚有有酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂等。其中聚酯树脂、乙烯基树脂由于强度和耐热性差，成本低，主要用于船舶领域，航空航天领域主要采用低粘度环氧树脂、双来酰亚胺树脂。

国内目前针对VARI工艺开发的树脂只有BA9911，属于乙烯基—双马来酰亚胺树脂改性体系，具有较好的耐热性和阻燃性，但不能满足航空航天构件的要求，适合VARI工艺的高性能基体树脂在国内还是空白。中国环氧树脂行业协会专家表示，因此开发高性能VARI工艺基体树脂，是开展该复合材料低成本技术在航空航天领域应用研究、缩短与国外差距的基本前提。北航工程所的专家在BA9912树脂的配制中，经过大量试验和分析比较，选用了低黏度高性能的TDE-85环氧树脂，研制了低黏度高活性的BA-1固化剂、高效的BA-2固化促进剂，实现了BA9912树脂的中温固化，满足了VARI低成本成型工艺的低黏度要求。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，其过程并不复原。

具体过程是：按适当配比称取TDE-85环氧树脂、BA-1固化剂和BA-2促进剂，先将TDE-85环氧树脂与BA-2促进剂混合搅拌10min，再加入BA-1固化剂继续搅拌20min，抽真空除去搅拌过程中产生的气泡，即可制得棕黄色透明的BA9912中温固化环氧树脂体系。BA9912树脂浇注科的制备则是这样的：在浇注料模具上均匀涂上适量的硅脂脱模剂，在120℃烘箱中处理0.5h，将脱气后的BA9912棚旨浇注入模具之中，升温到120保温固化4h再在150t下后处理2h以消除内应力，停止加热自然冷却至室温，取出BA9912浇注料制作相应试验件，测试其力学性能和耐热性能。制备G0827/BA9912复合材料，按照VARI成型技术主要工艺流程，使用G0827经编织物和BA9912树脂，通过VARI成型工艺制备了G0827/BA9912复合材料层压板，其固化条件主要为120℃下保温4h。根据相应国军标的要求制作了相应性能的试样件，分别测试了G0827/BA9912复合材料的力学性能和耐热性能，结果全部达到要求。

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