典型国产真空辅助材料性能研究

1、典型国产真空辅助材料性能研究摘 要：文章研究了几种典型的国产真空辅助材料， 对比分析其力学性能、热学性能。结果表明真空袋膜、隔离 膜、透气毡、脱模布等典型的国产真空辅助材料具有良好的 综合力学性能和优良的热性能及透气性，满足复合材料构件 成型的使用要求。关键词：真空辅助材料；复合材料；性能研究 复合材料作为一种新兴材料，在航空航天、汽车制造等 领域得到了广泛的应用。随着复合材料的应用范围日益扩大， 复合材料制件对其成型结构复杂性和精度的要求越来越高。 随着复合材料制件成型的真空袋压成型和液体成型（VARI成型）等工艺的日益成熟，对成型过程中的真空辅助材料的性 能和适用性提出了更高的要求。所谓真

2、空辅助材料是指复合 材料成型过程中必不可少的一类辅助材料的总称，主要包括 真空袋薄膜、隔离膜、透气毡、密封胶带、压敏胶带、脱模 布和导流网等材料 1。文章选取了几种典型的国产真空辅助 材料，通过实验研究其力学性能、热学性能及透气性能。通 过对比分析其性能，了解国产外材料的性能现状。1 试验1.1 试验材料对真空袋膜、隔离膜、透气毡、脱模布四种典型的真空 辅助材料进行了对比试验，选取的试验材料牌号、生产产家 及主要性质见表 1、表 2、表 3、表 4。1.1.1 真空袋薄膜1.1.2 隔离膜1.1.3 透气毡1.1.4 脱模布1.2 力学性能测试针对四种典型真空辅助材料的使用特性，有针对性进行

3、了力学性能测试，包括 23C 2C、相对湿度45%55%环 境下纵向及横向的拉伸、撕裂和断裂强度试验，试验内容见 表 5。1.3 透气性能测试针对透气毡进行了透气性能测试，在室温条件下测试试 验材料的面密度、透气率及含水量后，将试验材料放置在环 境温度为180C,压力为6个大气压的热压罐中 3个小时再 次测试这三种性能。透气率测试是在织物的两面设定一定的 压差，测定一定时间内垂直通过织物试样给定面积的气流流 量，仪器为 YG461 型，按照 GB/T 5453-1997，采用 20cm2 的 面积进行测试。1.4 热学性能测试针对真空袋膜进行了差示扫描量热法（DSC测试，仪 器为 Perkin

4、 Elmer DSC 4000型。将真空袋样品裁成小片状， 称取 3mg 左右，放于坩埚中，压实；在 N2 保护下，流速 50mL/min。以10C /min从室温升至 300C,保温 2min，然 后以10C/min降温至30C,保温2min，再以10C/min升 至 300Co2 试验结果与讨论2.1 力学性能试验2.1.1 真空袋膜力学性能试验结果表6、表7中列出了室温条件下真空袋膜的力学性能。从表6可以看出，单层尼龙最高耐受温度205C型材料上，国产材料的与国外材料性能相近，纵向及横向均具有良 好的室温力学性能，尤其是在拉伸强度性能比国外材料高 6.9%，但横向撕裂强度低于国外材料54

5、%o在多层共挤最高耐受温度232 C型材料上，国产材料的室温力学性能低于国外同类型材料，尤其是纵向撕裂强度性 能比国外材料低 59%o2.1.2 隔离膜力学性能试验结果表7中列出了室温条件下隔离膜的力学性能。从表7可以看出，最高耐受温度230C型材料上，国产材料与国外材料力学性能相近，具有良好的室温拉伸力学性 能，尤其是横向拉伸强度比国外材料高24%，但纵向撕裂强度比国外材料低 26%o在最高耐受温度260 C型材料上，国产材料的室温拉伸力学性能略低于国外同类型材料，尤其是撕裂强度性能比国 外材料低 39%。2.1.3 脱模布力学性能试验结果表 8、表 9 中列出了室温条件下表面带胶及表面不带

6、胶 脱模布的力学性能。从表8可以看出，表面带胶，最高耐受温度 260C型材 料上，国产材料的力学性能与国外的两种同类型材料相比， 性能较低。尤其是纵向拉伸强度比国外材料低29%。从表9可以看出，表面不带胶，最高耐受温度320 C型材料上，国产材料与国外材料性能相近，具有良好的室温拉 伸及撕裂力学性能，尤其是在纵向拉伸强度上比国外材料高 31%。2.2 透气性能试验结果表 10、表 11 中列出透气毡的透气性能。从表 10、表 11 中可以看出，进罐前国产材料的透气率 与国外材料相近，进罐处理后透气率及保持率均高于国外材 料，具有良好的透气性能。2.3 热学性能试验结果表 12、图 1 中列出了真空袋膜的热学性能。从表12、图1中可以看出，国产材料的DSC熔点与国外 材料相近，尤其是最高耐受温度 232 C型材料高于国外材料11%3 结论（ 1）耐受温度较低的国产真空袋膜、隔离膜的综合力 学性能优于耐受温度较高的国产产品。不带胶的国产脱模布 的拉伸强度优于带胶的国产脱模布。（ 2）真空袋膜、隔离膜和脱模布这三种典型的国产真 空辅助材料具有良好的拉伸力学性能，与国外材料性能相近。 但撕裂强度与国外材料相比较差。（ 3）国产透气毡具有良好的透气性能，与国外材料性 能相近。可以替代国外同类材料使用。（ 4）真空袋膜、隔离膜、透