探究树脂基复合材料湿法缠绕成型研究

探究树脂基复合材料湿法缠绕成型研究

王云飞 唐桂云 王兆慧

哈尔滨玻璃钢研究院有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150029

摘要：本文结合树脂基复合材料的基本情况，对树脂基复合材料的湿法缠绕成型进行研究，对该成型方法的具体缠绕成型工艺进行阐述，确保树脂基复合材料的成型方法得到有效控制，并且发挥湿法缠绕成型的优势，进而全面提升树脂基复合材料的应用价值，满足实际应用的基本需求，全面提升树脂基复合材料的合理运用，积极提升该项材料的应用价值。

关键词：树脂基；复合材料；湿法缠绕；成型研究

树脂基是一种理想的结构材料，在实际的应用中，树脂基可以广泛用于航天航空等领域，但是，这类材料的制造成本相对较高，影响材料的广泛应用，导致它不能广泛用于建筑、船舶和体育等民用领域，但是，这一材料在使用中，能够有效提升应用价值。该材料是上世纪04年代出现的材料，经过半个多世纪的发展，树脂基材料的相关基础已经之间逐渐完善了，并且适合了树脂基应用的基本需求。但是，实际的应用中，为了保证树脂基的功能与应用价值，需要对树脂基的成型进行研究。基于此，本文结合树脂基的实际情况，对树脂基复合材料湿法缠绕成型进行研究，并且对湿法缠绕的应用增强材料进行分析，再对湿法缠绕用树脂基的相关内容进行阐述，确保树脂基的合理应用。确保树脂基满足实际应用的基本需求，全面提升树脂基的应用效果^【1】。

1.湿法缠绕的相关概述

1.1湿法缠绕制品的特点

结合湿法缠绕的基本情况，对湿法缠绕制品的相关特点进行分析，从而得到如下的相关特点阐述。

1）具有较高的比强度。经过缠绕成型后，材料本身具有较好的强度，同时，它的强度要明显高于钢并且可以达到高于3倍，对于钛，要高于钛的4倍。

2）避免布纹交织点的与短切纤维末端的应力集中问题，从而保证材料的应用价值。

3）实际的湿法缠绕制品，强度结构纤维缠绕成型工艺，能够使得产品结构在不同方向的强度比最佳。可以理解为，在纤维缠绕结构的任意方向上，可以使得设计的制品 材料的强度，与材料承受的强度保持一致，如此一来，产品就具有较好的等强度结构。从而使得产品具有较高的利用价值^【2】。

1.2缠绕成型工艺的分类研究

为了明确缠绕成型的基本情况，本文对缠绕成型的工艺分类进行研究，结合工艺的实际情况，可以得到缠绕成型工艺可以分为干法缠绕成型和湿法缠绕成型2种，这两种方法，都具有各自的优势，都能满足实际工艺的基本需求，能积极提升加工材料的性能和优势，确保材料具有较好的应用价值，现对工艺的分类进行研究，内容如下。

1）干法缠绕成型。这类工艺制成的产品，产品本身具有较好的稳定性，同时，成型过程中，干法缠绕成型的控制难度较低，可以采取有效的控制措施，确保工艺符合实际需求。同时，干法缠绕成型还具有较高的卫生条件，并且通过有效地改善措施，可以提升缠绕成型的速度，进而提升茶品加工的效率。确保产品符合实际需求。干法缠绕成型适用于航天、导弹、军用飞机、水下装置、民用管道、壳体等的一些构件，世界上第一台缠绕机成型后，就使用它缠绕了第一台火箭发动机的壳体，都可以使用干法缠绕成型，其中常用的材料包括实际的应用中，干法缠绕成型具有较高的市场应用价值，当前国内对干法缠绕成型技术的研究也相对较多，但是大多数处于高新科技领域，比如航天航空等领域，都合理的对该项技术进行了利用，有效推动干法缠绕成型技术的发展。

2）湿法缠绕成型。这种工艺在实际的应用中，所使用的工艺相对简单，并且它对材料的要求也不是十分严格，而且可以结合实际情况，选择适合的加工材料，确保加工符合实际缠绕成型的基本需求，确保加工后，产品符合质量标准。实际缠绕后，因为纱带被浸胶，为了避免纱带受到影响，需要在纱带拿出胶后，需要及时进行缠绕，如此一来，对纱带的控制难度就相对较高，而且，胶液中还存在着大量的溶剂，在固化后，容易产生气泡，同时，纤维的张力也不容易得到有效控制，但是，使用湿法缠绕成型，具有较高的生产效率，能够满足实际生产的基本需求。湿法缠绕成型技术，在实际的应用中，湿法缠绕成型技术最为普遍，可以广泛用于生产中，包括建筑材料，包括日常材料等，都可以使用是法缠绕成型技术，该项技术的合理利用，能够全面推动材料的性能和质量的提升，确保材料的服务能力。另外，国内对湿法缠绕成型技术的研究也相对较多的，树脂基复合材料缠绕成型技术，最早出现于上世纪40年代，经过半个世纪的发展，缠绕成型已经成为复合材料的制造工艺中的重要技术，缠绕成型技术，多选择预浸带干法形式进行，湿法缠绕成型技术，省略了预浸带制作的相关过程，有利于纤维的强度发挥，确保缠绕成型后，材料设备的质量。另外制品的缠绕成型中，湿法缠绕，已经开始逐步取代干法缠绕成型。限制湿法缠绕成型的广泛应用主要是因为树脂基体种类相对较少。另外，湿法缠绕工艺的控制难度也相对不低。但是，我国的研究人员，仍旧针对湿法缠绕技术，研究出了相应的结果，符合湿法缠绕的基本需求，全面提升材料的性能，同时，研究也取得了相应的研究成果。推动了工艺的发展，使得湿法缠绕成型技术，得到了广泛的应用。

3）半干法缠绕成型。这种加工方法是在干法和湿法的基础上，首先将纱带浸胶，之后，再将纱带烘干，之后，再缠绕到芯模上，从而实现成型工艺。这样的缠绕成型，在实际的应用中，这样的方法，是将干法缠绕成型和湿法缠绕成型进行综合利用，截取了2者的优势，确保缠绕成型可以在室温下进行，并且能够有效缩短烘干的时间，确保缠绕成型的效率和质量。半干法缠绕成型技术，在实际的应用中，可以用于陶瓷和金属陶瓷的残奥成型中，实际的应用时，可以有效提高陶瓷的功能性和可靠性，满足实际应用的基本需求，另外半干法成型也是一种，我国大力研发的成型技术，实际使用时，研究人员，已经确定， 它可以有效的用于陶瓷和金属陶瓷的构建找那个，从而提升陶瓷的质量，降低个二类安全隐患，确保服务的质量，降低各类安全隐患，并使之得到有效地控制，确保陶瓷的性能与安全。

综上所述，不同的缠绕方法，有各自缠绕成型后的优势，所以，为了满足实际需求，需要合理的对缠绕方式进行选择。综合比较发现上述3种缠绕方法，以湿法缠绕技术的应用最为常见，同时，也是湿法缠绕最为适用，这也说明湿法缠绕是当前复合材料主流方向，还是湿法缠绕成型。

但是当前，我国的湿法缠绕成型技术，和国际还是有一定的差距，其中，差距主要体现在我国湿法缠绕成型技术的应用相对较晚，最初是1964年，我国第一块复合材料，气瓶，在北京产出，之后，我国对是法缠绕技术的不断研究，确保了湿法缠绕技术的功能与安全，满足实际的红做的基本需求，由此可见，我国湿法缠绕技术与国外相比，我国的湿法缠绕技术的起步相对较晚，与国外相差较多。

另外，湿法缠绕技术的在应用中，受到诸多因素的影响，这些因素，都会给湿法缠绕技术的发展带来影响，其中，这些因素，主要包括：人才、设备、检测能力和材料、工艺设计等内容，这些问题研究起来，就会发现，湿法成型存在这些难点，如果不能注重人才培养，加大对湿法缠绕成型的研究，就会影响湿法缠绕的质量，同时相应设备的不足，也会干扰湿法缠绕的顺利进行，检测能力是关系到缠绕后的检测，最后材料和施工工艺设计等，也必须经过有效地控制。

通过合理的对湿法缠绕成型难点的控制，才能满足实际需求，提升湿法缠绕的应用效果，确保湿法缠绕的优势得到全面发挥，降低安全隐患和质量隐患。

2.湿法缠绕用增强材料

本文以树脂基为研究材料，再对湿法缠绕用的增强材料进行研究，确保增强材料能够符合实际需求，积极提升湿法缠绕成型的效果，积极推动湿法缠绕的质量。缠绕成型用增强材料，主要包括玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等。其中玻璃纤维是最早的增强材料，最初是普通的E玻璃纤维，上世纪60年代，高强度玻璃纤维，正式问世，立即得到广泛的应用，芳纶纤维于上世纪70年年代得到了广泛的应用，他的拉伸强度和高强度玻璃纤维相当，但密度只有1.45g/cm³，比强度为当时最高水平，随着研究的不断深入，相应的高分子材料可以合理的用于湿法缠绕中，这样材料的应用，不仅能够有效增强缠绕成型的效果。另外，PBO纤维可以用于湿法缠绕工艺中，能够满足实际工作的基本需求，积极提升湿法缠绕的效果，发挥PBO纤维的高强特性，确保增强材料，能够符合湿法缠绕成型的基本需求。并且材料在实际的应用中，需要对湿法缠绕用增强材料的重叠、交叉的利用，从而满足实际应用的基本需求，及提升湿法缠绕的应用效果，确保湿法缠绕的合理运用。

3.树脂基复合材料湿法缠绕成型的研究

以树脂基为基础，对树脂基复合材料的湿法缠绕成型进行研究，确保数值树脂复合材料的湿法成型得到切实有效的运用。使用湿法缠绕成型的树脂基复合材料，可以在很多领域中得到应用，并且能够保证应用的质量，有效提升树脂基复合材料的应用价值。NOL环实验及容器疲劳、爆破实验表明，这种方法的粘度低于缠绕工艺性能，韧性好与玻璃纤维界面的黏结效果相对较好，纤维强度转化率可以达到80%以上，使用缠绕成型的是处理容器力学性能不低于环氧树脂体系，同时，制造的成本也是原体系的一半。

由于具有较好的粘结性，耐化学腐蚀性和低收缩特性，环氧树脂复合材料领域得到了广泛的应用，但相对于不饱和聚酯而言，环氧树脂具有价格相对较高，而且黏度相对较大的缺点，在作为湿法缠绕成型选用树脂基体系时，研究，不低于树脂的热机电性能的基础上，改善湿法工艺性，通过选择适当的稀释剂，实现对粘度的控制，并且达到降低粘度的目的。再合理的对固化剂进行应用，并延长体系的试用期，从而满足实际应用的基本需求。另外，还可以以T-51TDE-85为主体树脂，再向体系中添加耐高温组分改性双马来酰亚胺共聚物，和增韧剂改性DDM固化剂，同时有效提升湿法缠绕成型的应用效果，确保满足实际应用的基本需求。

湿法缠绕成型用增强材料和树脂基复合材料，需要对缠绕张力进行控制，确保张力合理，并且满足实际成型的基本修，缠绕碳纤维张力范围一般为纤维断裂强力的3~8%，对T-800而言，上限应不大于4%，T-800碳纤维张力应保持在40~48N之间，同时，T-700可以高于50N每团，从而满足缠绕成型的基本需求

^[3]。

结束语：

本文结合实际情况，对树脂基复合材料的湿法缠绕成型进行研究，先对缠绕成型的相关内容进行分析，确认干法缠绕成型，湿法缠绕成型等工艺的基本情况，再结合树脂基复合材料的基本情况，先按照湿法缠绕成型，并对工艺进行相应的控制，确保湿法缠绕成型符合实际需求，积极提升湿法缠绕成型的应用价值，保证湿法缠绕成型的功能与作用，积极提升湿法缠绕成型材料的应用效果。

参考文献：

[1] 赵凯， 高伟， 陈书华. 湿法缠绕成型T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料力学性能研究[J]. 玻璃钢／复合材料， 2019(2):5.

[2] 肖亚超, 郑志才, 陈艳,等. 湿法缠绕成型工艺研究进展[J]. 化工新型材料, 2019(S01):5.

[3] 王振林、孙浩、何芳、文颖慧、崔彧菁、董杰涛、赵立伟. 纤维增强树脂基复合材料制造技术研究进展[J]. 化学与黏合， 2020, 42(5):6.