一种改性树脂气相沉积法制备树脂基复合材料热防护结构的方法技术

技术编号:7754597 阅读:187 留言:0更新日期:2012-09-12 17:31
一种改性树脂气相沉积法制备树脂基复合材料热防护结构的方法,它涉及一种树脂基复合材料热防护结构的制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有树脂基复合材料不能够满足超高温、强冲刷及短时程的空气动力学冲刷烧蚀的问题。方法:一、对树脂基复合材料防护界面进行处理;二、制备改性树脂:采用三官能团环氧树脂、固化剂、改性剂、促进剂、分散剂和稀释剂制备改性树脂;三、将步骤二制备的改性树脂喷涂到步骤一得到的表面处理后树脂基复合材料基材表面,并沉积一定时间;四、采用梯度升温方式固化后,即得到改性树脂气相沉积法制备树脂基复合材料热防护结构。本发明专利技术主要用于在树脂基复合材料表面制备热防护结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种树脂基复合材料热防护结构的制备方法。
技术介绍
当前 树脂基复合材料基体中普遍应用的聚酯树脂、环氧树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂甚至氰酸酯树脂,适用温度不超过400°C,已经远不能够满足超高温、强冲刷、短时程的空气动力学烧蚀的实际工况,造成现行树脂基复合材料基体发生裂解反应和结构的急速破坏,并丧失结构特性,从而失去树脂基复合材料在这一特定领域的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有树脂基复合材料不能够满足超高温、强冲刷及短时程的空气动力学冲刷烧蚀的问题,而提供。,具体是按以下步骤完成的—、树脂基复合材料基材表面处理采用喷砂方式或80#砂纸均匀打磨树脂基复合材料基材表面,然后采用丙酮清洗2 4次,再采用乙酸乙酯清洗清洗2 4次,干燥至恒重即得到表面处理后的树脂基复合材料基材;二、调配改性树脂在搅拌速度为40r/min 80r/min下将三官能团环氧树脂、固化剂、改性剂、促进剂和分散剂搅拌均匀,然后在搅拌速度为40r/min 80r/min下加入稀释剂,稀释至粘度为19m2/s 25m2/s为止,即得到改性树脂;三、喷涂沉积将步骤二得到的改性树脂加入到喷涂机中,在压力为O. 2MPa O. 5MPa、沉积速率为O. lmm/min O. 2mm/min的条件下将步骤二制备的改性树脂均勻喷涂到步骤一得到的表面处理后树脂基复合材料基材表面,沉积8min 12min,即得到厚度为I. 5mm 2. 5mm改性树脂热防护结构层的待固化材料;四、固化以升温速度为8°C /min 12°C /min将步骤三制备的厚度为I. 5mm 2. 5mm改性树脂热防护结构层的待固化材料从室温升温至75°C 85°C,并在75°C 85°C下恒温固化8min 12min,然后继续以升温速度为8°C /min 12°C /min升温至135°C 145°C,并在135°C 145°C恒温固化8min 12min,然后继续以升温速度为8V /min 12°C /min升温至160°C 170°C,并在160°C 170°C下固化25min 35min,自然冷却至20°C 60°C后,即得到改性树脂气相沉积法制备树脂基复合材料热防护结构;步骤二中所述的三官能团环氧树脂与固化剂的质量比为100 (10 15);步骤二中所述的三官能团环氧树脂与改性剂的质量比为100 (100 120);步骤二中所述的三官能团环氧树脂与促进剂的质量比为100 (5 10);步骤二中所述的三官能团环氧树脂与分散剂的质量比为100 (5 10)。本专利技术的优点一、本专利技术采用气相沉积法将改性树脂成功附着在树脂基复合材料表面,形成热防护结构,突破了当前树脂基复合材料基体中普遍应用的聚酯树脂、环氧树月旨、双马树脂、聚酰亚胺树脂甚至氰酸酯树脂,适用温度不超过400°C,已经远不能够满足超高温、强冲刷、短时程的空气动力学烧蚀的实际工况,造成现行树脂基复合材料基体发生裂解反应和结构的急速破坏,并丧失结构特性,从而失去树脂基复合材料在这一特定领域的应用前景;二、本专利技术解决了在满足和发挥树脂基复合材料结构性能可设计、成型工艺简便等传统优势的基础上,很好地解决了耐高温抗冲刷树脂基体材料的选择及成型工艺,大大提高其耐高温性和抗冲刷性,经过模拟试验验证和实际工况考核,改性树脂与基体材料的界面性能优良,气相沉积工艺实施过程稳定受控,热防护效能明显提高,能够经历1000°c及以上高温爆炸颗粒气流的多次冲刷,已成为结构功能一体化复合材料制品热防护结构制备过程的关键环节;三、本专利技术制备的带有热防护结构树脂基复合材料,能满足强冲刷及短时程的空气动力学冲刷烧蚀;且热防护结构以分子键和化学键附着在树脂基复合材料的表面,在强冲刷和短时程的空气动力学冲刷烧蚀的情况下热防护结构不会与树脂基复合材料分离。具体实施方案具体实施方式一本实施方式是,具体是按以下步骤完成的一、树脂基复合材料基材表面处理采用喷砂方式或80#砂纸均匀打磨树脂基复合材料基材表面,然后采用丙酮清洗2 4次,再采用乙酸乙酯清洗清洗2 4次,干燥至恒重即得到表面处理后的树脂基复合材料基材;二、调配改性树脂在搅拌速度为40r/min 80r/min下将三官能团环氧树脂、固化剂、改性剂、促进剂和分散剂搅拌均匀,然后在搅拌速度为40r/min 80r/min下加入稀释剂,稀释至粘度为19m2/s 25m2/s为止,即得到改性树脂;三、喷涂沉积将步骤二得到的改性树脂加入到喷涂机中,在压力为O. 2MPa O. 5MPa、沉积速率为O. lmm/min O. 2mm/min的条件下将步骤二制备的改性树脂均勻喷涂到步骤一得到的表面处理后树脂基复合材料基材表面,沉积8min 12min,即得到厚度为I. 5mm 2.5mm改性树脂热防护结构层的待固化材料;四、固化以升温速度为8°C /min 12°C /min将步骤三制备的厚度为I. 5mm 2. 5mm改性树脂热防护结构层的待固化材料从室温升温至75°C 85°C,并在75°C 85°C下恒温固化8min 12min,然后继续以升温速度为8°C /min 12°C /min升温至135°C 145°C,并在135°C 145°C恒温固化8min 12min,然后继续以升温速度为8V /min 12°C /min升温至160°C 170°C,并在160°C 170°C下固化25min 35min,自然冷却至20°C 60°C后,即得到改性树脂气相沉积法制备树脂基复合材料热防护结构。本实施方式步骤二中所述的三官能团环氧树脂与固化剂的质量比为100 (10 15);本实施方式步骤二中所述的三官能团环氧树脂与改性剂的质量比为100 (100 120);本实施方式步骤二中所述的三官能团环氧树脂与促进剂的质量比为100 (5 10);本实施方式步骤二中所述的三官能团环氧树脂与分散剂的质量比为100 (5 10)。 本实施方式采用气相沉积法将改性树脂成功附着在树脂基复合材料表面,形成热防护结构,突破了当前树脂基复合材料基体中普遍应用的聚酯树脂、环氧树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂甚至氰酸酯树脂,适用温度不超过400°c,已经远不能够满足超高温、强冲刷、短时程的空气动力学烧蚀的实际工况,造成现行树脂基复合材料基体发生裂解反应和结构的急速破坏,并丧失结构特性,从而失去树脂基复合材料在这一特定领域的应用前景。本实施方式解 决了在满足和发挥树脂基复合材料结构性能可设计、成型工艺简便等传统优势的基础上,很好地解决了耐高温抗冲刷树脂基体材料的选择及成型工艺,大大提高其耐高温性和抗冲刷性,经过模拟试验验证和实际工况考核,改性树脂与基体材料的界面性能优良,气相沉积工艺实施过程稳定受控,热防护效能明显提高,能够经历1000°c及以上高温爆炸颗粒气流的多次冲刷,已成为结构功能一体化复合材料制品热防护结构制备过程的关键环节。本实施方式制备的带有热防护结构树脂基复合材料,能满足强冲刷及短时程的空气动力学冲刷烧蚀;且热防护结构以分子键和化学键附着在树脂基复合材料的表面,在强冲刷和短时程的空气动力学冲刷烧蚀的情况下热防护结构不会与树脂基复合材料分离。具体实施方式二 本实施方式与具体实施方式一的不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈辉吴宏博张淑萍于柏峰
申请(专利权)人:哈尔滨玻璃钢研究院
类型:发明
国别省市:

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