复合材料学报

作者：余木火, 王昊, 余许多, 戚亮亮, 张辉, 孙泽玉,

关键词：干法缠绕, 预浸纱, 热熔法, 含胶量, 固化动力学,

干法缠绕是缠绕成型工艺的重要分支，其缠绕过程含胶量均匀、缠绕效率高、环境污染小，更容易实现工业自动化生产。开发具有良好加工性能的预浸纱，对干法缠绕的推广应用具有重要意义。通过动态DSC和恒温DSC，结合流变测试，研究了所用环氧树脂体系固化特性，基于自催化模型建立树脂固化反应动力学方程，并与实测固化度对比验证。搭建预浸纱制备平台，采用改进热熔法制备干法缠绕用预浸纱，分析制备过程中不同固化度对预浸纱表面质量的影响。在此基础上通过响应面法分析不同工艺参数(纱架张力、收卷速率、烘道温度)对预浸纱含胶量的影响。结果表明：自催化模型与实验结果基本吻合，适用于干法缠绕预浸纱最佳固化度范围为5%~10%，对含胶量影响最大的因子是收卷速率，其次是放纱张力，烘道温度影响最小。综合考虑各工艺参数影响规律，获得优化的制备工艺参数：烘道温度为180℃，收卷速率为8 m/min，放纱张力为6 N，此时树脂含胶量为30.1wt%。NOL环拉伸强度可达2536.1 MPa，拉伸模量为162.3 GPa，层间剪切强度为57.3 MPa。

来源：2022年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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