复合材料制备与表征实验讲义.doc

复合材料制备与表征实验讲义（试用） 实验1玻璃钢的制备及力学性能测试 手糊成型工艺属于低压成型工艺，所用设备简单，投资少，见效快，有时还可以现场 制作某些制品，方便运输，所以在经常被用来解决一些临时的、单件的生产问题。 手糊成型T艺的哉大特点是灵活，适宜于多品种、小批量生产，复合材料专业的学生 掌握手糊工艺技术很有必要。 一、 实验目的 选择适合的树脂配方； 掌握手糊成型工艺的技术要点、操作流稈和技巧； 合理剪裁玻璃布和铺设玻璃布； 进一步理解不饱和聚酯树脂和胶衣树脂配方、凝胶、脱模强度、富树脂层等物理 概念和实际意义。 复合材料的结构表征与力学性能测试 二、 实验内容 选择适合的树脂配方； 按制作要求剪裁玻璃布； 手糊工艺操作； 脱模并修毛边，如有可能还可装饰美化； 对H己手糊制品进行结构表征与力学性能测试。 三、 实验原理 实验学习选择合理的配方、合理的固化制度。不饱和聚酯树脂屮的苯乙烯既是稀释剂 又是交联剂，在固化过程屮不放出小分了，所以手糊制品几乎90%是采用不饱和聚酯树脂。 四、 实验仪器和药品 手糊工具：辘子、毛刷、刮刀； 模具制作：盒子、刮本、砂纸、木工工具； 树脂、引发剂、促进剂、颜料、脱膜膏等。 五、 实验步骤 选择一个合理的树脂配方和固化制度 （1） 对所用树脂配方最重要的要求有两条：一是在加热过稈和固化反应屮不挥发或不放出 可挥发的小分子；二是温度在Tg下它的粘度较小，或随温度逐渐升高粘度变大缓慢。否则, 得不到好的树脂浇注体样品。 （2） 提供两个参考配方： 不饱和聚酯树脂配方： 聚酯树脂19护过氧化苯甲酰糊 聚酯树脂19护 过氧化苯甲酰糊 环烷酸钻促进剂 环氧树脂配方: 环氧树脂一51MNA 100 （质量份） 3 （质量份） 1.0 （质量份） 100 （质量份）3 （质量份） 40-501与预固化3h后再在100t固化2h 100C预固化2h后再在160PC 固化 2h 节基二甲胺促进剂1.0 （质量份） （3） 清理模具，在配合面和模腔内表血涂上薄薄一层硅脂，一方面便于脱模，另一方面保 证树脂在加热后粘度变小时不致漏流； （4） 将称量好的树脂配方屮的各纟R分（其中10g以上精确到0.5g促进剂精确到O.lg）混合 并用玻璃棒直立在容器屮曲圈搅拌均匀，防止把空气打进树脂屮。静置10 min,观察树脂 屮的气泡上升在表血集聚的状态，如它们不白动消失就有必要在真空瓶屮脱泡，即马上将试 样放入真空干燥瓶中，用真空泵与上部的出口阀相连，缓慢打开阀门，使干燥瓶中的试样减 压消泡； （5） 将模具放入尚化炉屮，并调置模具于水平状态； （6） 将无气泡树脂流体靠模具一边慢慢倒入模具屮（不要断流，切勿带入气泡），马上检杳 有无漏滴。如有漏滴，则应倒出树脂重新清理模具，重新操作； （7） 按固化好的树脂浇注体外观，并作出评价。然后用直尺侧立检查浇注体平面看是否翘 曲。有内应力它就会翘曲变形，特别是薄板或面积较大的板。 模具制作 （1） 场地准备 制作模具和手糊要占据一定的场地，通常不宜在实验桌上进行。另外，要 求手糊场地气温在15—25°C范围，不潮湿，无灰尘飞扬，通风，清洁。 （2） 根据模具大小选择木板为底座，便于模具移动。例如做一头盔模具，就需0. 4mX0. 4m 的木板作底座。 （3） 用半水石膏粉（GaSO,?1/2IW））调入水屮堆制粗糙的模型，要求外表面光滑的制品用 阴模，要求内表面光滑的制品用阳具。 （4） 配制封孔剂，称取25g酒精漆片（乂名虫胶漆片）溶于50ml乙醉屮，溶解后以纱布滤 去渣子，装瓶加盖，待用。 （5） 将石膏模具表面铲平，粗磨，达到手模无明显粗粒和凹坑为止，再用棉纱擦净浮粉， 然后用毛刷或用锻了夹住一小团棉纱沾自配封孔剂涂于模具工作表面,通涂一遍后晾干。 （6） 对模具工作表面精磨和抛光，以400#水磨砂纸小心精磨模具工作表面，肓至细腻光 滑；擦净浮粉后再用抛光膏和抛光轮对模具表曲抛光。 玻璃布、毡剪裁 （1） 按铺层顺序选择表面毡和玻璃布，并分别预算各白的层数； （2） 按制品的形状画出几何展开图，如图锥形展开成扇形，球形可展开成瓜片形平面图， 并要按玻璃布拼接是搭接还是对接，算好具体形状的尺寸； （3） 复杂形状处可利用45。剪裁或斜纹布易变形的特点，尽量减少局部剪开的方法。 手糊成形试验操作 （1） 对模具表血涂脱模剂，反复涂擦以免有局部遗漏。脱模剂可H己配制：取石蜡和凡士 林以1： 1质量比在铝盒屮加热到80°C—100^溶化、搅匀，再加入0.3份煤油调匀，即可 使用。 （2） 配制胶衣树脂（按不饱和聚酯树脂常规配方，胶衣树脂也是不饱和聚酯树脂的一种）, 首先在模具表血涂刷一层胶衣树脂，保证400g/m2-500g/m2的用量，稍候，观察胶衣树脂即 将凝胶时，将表面毡