【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料制备，特别是涉及一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法。
技术介绍
1、环氧基复合材料因其优异的力学性能、可设计性和加工性能在航空航天、轨道交通、船舶和武器装备等领域获得广泛应用。其中，环氧树脂基体作为复合材料的重要组成部分，对于载荷的传递起到至关重要的作用。在环氧树脂复合材料的研制过程中对于树脂基体性能的研究必不可少，因此，树脂浇注体的制备对于树脂力学性能优劣的表征分析尤为关键。目前在航空航天领域广泛使用的中温固化环氧基复合材料均采用热固性环氧树脂制备，该树脂体系在固化过程中放热相对集中，且作为重要组分的固化剂在树脂基体中的溶解性差，在树脂固化过程中伴随基体树脂的熔融和粘度降低，固化剂组分沉降发生爆聚的风险显著提高。因此，在树脂浇注体的制备过程中尽可能的还原环氧基预浸料的固化历程，减少浇注体内气泡的产生和人为因素的影响，避免树脂爆聚的发生是实现环氧基复合材料。
2、目前对于高粘度环氧树脂浇注体的制备方法主要有两种：
3、(1)采用开模-手动填充的方式：按照严格的尺寸设计要求制作模具，实现模具型腔的尺寸与标准试样的尺寸一致。通过人工手动将高粘度环氧树脂基体填充到模具型腔中。填充前在模具型腔中涂脱模剂保证浇注体顺利脱模，随后树脂与模具一起在烘箱固化获得浇注体试样。该方法制备过程相对简单，但开模造成树脂与空气接触的试样上表面粗糙，气泡较多，同时由于固化过程树脂收缩和树脂表面张力导致试样厚度方向不均匀、波动较大。
4、(2)采用闭模-灌注的方式：设计具有上模具、下模具和金属
5、目前广泛采用的开模-手动填充制备高粘度中温固化环氧树脂浇注体的方法往往采用烘箱固化的方式，在树脂制备过程中无法加压抽真空，导致树脂浇注体中存在大量气泡等缺陷，严重影响浇注体的力学性能和试样的批次稳定性；其次，开模导致树脂浇注体在与空气接触的上表面粗糙，且树脂由于表面张力和固化收缩等在厚度方面的均匀性降低，需要后续进一步打磨制样。
6、有鉴于此，针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，本专利技术制备的环氧树脂浇注体品质好、性能稳定，且该制备方法工艺简单，可操作性强，安全性高，适用性强。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本专利技术的目的提供了一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，以解决现有技术中制备环氧树脂浇注体成本高、树脂浇注体固化工艺与环氧基复合材料实际固化工艺差异大、浇注体内部气泡等缺陷，以及浇注体在加热固化过程中存在爆聚等安全隐患的问题。
3、(2)技术方案
4、为了解决上述问题，本专利技术一方面提供了一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，具体如下：
5、s1、称重：根据所需制备的浇注体层压板的长度、宽度和厚度要求，代入环氧树脂固化后的本体密度参数计算，得到所需环氧树脂重量后称重；
6、s2、预压成型：采用压机对步骤s1称量的环氧树脂进行施压成型，在施压过程中需控制树脂的预压厚度，然后对所述环氧树脂进行裁切；
7、s3、封装：采用封装模板对步骤s2得到的环氧树脂进行封装，封装时将封装模板靠近环氧树脂的一侧贴带胶可剥布，环氧树脂用呼吸布将上下包覆，采用橡胶airpad或wsr6501将环氧树脂封装在上下封装模板中；
8、s4、固化成型：将步骤s3得到的环氧树脂进行热压罐成型，固化温度为110℃～130℃。
9、优选地，步骤s1中，所述浇注体层压板的厚度不低于5mm。
10、优选地，步骤s1中，称取环氧树脂树脂的重量为计算理论重量的1.2～1.3倍。
11、优选地，步骤s2中，施压成型时为控制环氧树脂的厚度，采用与目标厚度对应的挡条在环氧树脂的四周限高。
12、优选地，步骤s2中，施压成型时的温度为50℃～80℃，压力为0.1mpa～0.5mpa。
13、优选地，步骤s2中，所述施压的方式为手动加压或自动加压，所述裁切的形状为形状为满足力学尺寸要求的正方形或长方形。
14、优选地，步骤s3中，所述封装模板为铝板或者不锈钢板。
15、优选地，所述铝板或者不锈钢板的厚度为2mm～3mm，且上板打孔。
16、优选地，步骤s4中，所述热压罐成型的固化压力为0.25mpa～0.6mpa，固化时间为90min～300min，升温速率≤3℃/min。
17、本专利技术另一方面提供了采用上述制备方法制备的高粘度中温固化环氧树脂浇注体。
18、(3)有益效果
19、本专利技术采用压机预压成型-热压罐固化的平板浇注体的制备方法，具有如下优点：
20、(1)可以最大限度的减少高粘度环氧树脂固化前的加热历程，在压机施压过程中树脂属于开放状态，有效避免了气泡等缺陷的产生，提高了浇注体制备工艺与环氧复合材料固化工艺的一致性，从而提高树脂浇注体力学性能的有效性。
21、(2)无需额外的模具设计和成本投入，采用常规的复合材料层压板制备的平面模板和成型设备即可完成，可操作性和重复性强，设备成本显著降低。
22、(3)采用热压罐固化工艺制备环氧树脂浇注体保障了环氧树脂固化历程和环氧基预浸料固化工艺的一致性，在加压的同时抽真空可以减少树脂内部气泡的生成，排除了固化工艺的差异对于树脂浇注体力学性能的潜在影响，提高了浇注体的内部质量和批次的稳定性。
23、(4)该制备方法工艺简单，可操作性强，安全性高，适用性强，可有效提升高粘度环氧树脂浇注体的内部质量和稳定性，对促进环氧基复合材料的整体性能提升具有重要意义。
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1.一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述浇注体层压板的厚度不低于5mm。
3.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤S1中，称取环氧树脂树脂的重量为计算理论重量的1.2～1.3倍。
4.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤S2中，施压成型时为控制环氧树脂的厚度，采用与目标厚度对应的挡条在环氧树脂的四周限高。
5.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤S2中，施压成型时的温度为50℃～80℃，压力为0.1MPa～0.5MPa。
6.根据权利要求5所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述施压的方式为手动加压或自动加压，所述裁切的形状为满足力学尺寸要求的正方形或长方形。
7.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在
8.根据权利要求7所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：所述铝板或者不锈钢板的厚度为2mm～3mm，且上板打孔。
9.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述热压罐成型的固化压力为0.25MPa～0.6MPa，固化时间为90min～300min，升温速率≤3℃/min。
10.一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体，其特征在于：采用权利要求1～9所述的方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述浇注体层压板的厚度不低于5mm。
3.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤s1中，称取环氧树脂树脂的重量为计算理论重量的1.2～1.3倍。
4.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤s2中，施压成型时为控制环氧树脂的厚度，采用与目标厚度对应的挡条在环氧树脂的四周限高。
5.根据权利要求1所述的高粘度中温固化环氧树脂浇注体的制备方法，其特征在于：步骤s2中，施压成型时的温度为50℃～80℃，压力为0.1mpa～0.5mpa。
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张思，张宝艳，石峰晖，王伟翰，李栓，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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