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一种OOA成型中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料研究
一、引言
近年来，在航空、汽车等高端领域，温固性复合材料作为新型高强度、高刚度材料，逐渐取代了传统的金属材料。环氧树脂是一种广泛应用于预浸料的基础树脂，具有优良的物理、机械和化学性能。而芳纶纤维则是一种具有良好的耐高温、耐腐蚀和阻燃性能的纤维材料。本文主要研究基于OOA成型技术的中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料，在其制备及性能方面进行探究和研究。
二、中温固化环氧树脂芳纶纤维
1.中温固化环氧树脂
环氧树脂是一种稠度较大、分子量较高的聚合物，由于其化学稳定性好、成本低廉、加工成型方便等优点，成为目前应用最广泛的高分子材料之一。但是，一般的环氧固化体系在固化过程中需要高温高压条件下进行，不仅对设备要求高，而且对材料表面会产生负面影响。因此，中温固化环氧树脂应运而生。中温固化环氧树脂是指在160℃以下的低温条件下进行固化，其固化条件相对较为温和，对环氧预浸料和纤维不会产生太大的影响。
2.芳纶纤维
芳纶纤维是一种由聚芳酰胺（aramid）构成的高强度、低伸长率的合成纤维，由于其具有优异的刚性、耐高温、耐化学品、耐紫外线、抗氧化等特性，广泛应用于复合材料领域。芳纶纤维的结构中，分子链间距较大，分子链之间有较大的自由度，这种结构使纤维具有较好的柔韧性和可加工性。
三、OOA成型技术
OOA成型技术即代表无模压力成型技术（Outofautoclave），是一种不需要高压条件下加固的复合材料成型工艺。该工艺主要依靠树脂中的低温活化剂，使树脂在低温条件下开始固化，然后在进一步加热的过程中完成固化。OOA成型技术的优点是可以避免高压缸和真空袋的使用，同时可以大大降低成型成本。
四、中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料的制备
1.材料准备
本次制备所需要的材料有：环氧预浸料、芳纶纤维、溶剂、活性固化剂和稀释剂。其中环氧预浸料是固化体系的关键部分，其性能对整个预浸料的成型性和性质影响较大，因此需要选择性能稳定的环氧树脂。芳纶纤维的品质对预浸料的性能具有重要影响，需要选择质量优良的纤维，同时需要进行纤维表面处理，以提高树脂与纤维之间的黏着力。
2.制备过程
（1）将预先称量好的固化剂、稀释剂和活性固化剂加入环氧预浸料中，搅拌均匀。
（2）将处理过的芳纶纤维浸入预浸料中，使其均匀地浸渍沾湿。
（3）将浸有预浸料的纤维平铺在模具中，将浸渍后的纤维状预浸料进行层叠。
（4）在层叠好纤维的上面，放上一层其他材料或基材，然后再次覆盖一层纤维状预浸料，形成一个完整的预浸料层。
（5）将整个预浸料层在恒温箱中进行中温固化，然后取出即可。
五、中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料性能测试结果
1.双面平板剪切强度试验
将制备好的中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料进行双面平板剪切强度试验，测试结果表明，该预浸料的平均剪切强度为33.6MPa，平均剪切模量为2.68GPa。
2.热膨胀系数测试
热膨胀系数测试是针对该预浸料的高温性能进行测试，在测试中，通过实验测定该预浸料在不同温度下的膨胀系数，结果显示该预浸料的热膨胀系数为2.3×10-6/℃。
3.热失重测试
热失重测试是针对该预浸料的耐热性能进行测试，通过实验测定该预浸料在高温条件下的重量损失，结果显示，在270℃条件下，该预浸料的重量损失率为3.2%。
六、结论
本研究通过对中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料的制备和性能测试，得出如下结论：
1.中温固化环氧树脂是一种成型性好、高性能的树脂体系，具有广泛的应用前景。
2.芳纶纤维是一种优秀的复合材料增强材料，可以为预浸料的性能提供可靠的保障。
3.OOA成型技术具有成本低廉、无需高温高压的优点，对环保、能源和经济性具有重要意义。
4.通过对该预浸料的性能测试，我们可以发现该预浸料具有较好的力学性能、高温性能和耐化学性能，符合实际应用需求。
因此，中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料具有应用前景，具体应用还需要在工程中进行深入探究和研究。