[發明專利]復合材料RTM成型排氣泡流出樹脂膠液再注射工藝及設備

有效

• 申請號: 200810246505.0
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101439570A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 唐澤輝;張偉;呂雪;崔廣群;畢向軍;王凌君;高紅成;管蘭蘭
• 申請（專利權）人: 北京玻鋼院復合材料有限公司
• 主分類號: B29C45/02
• 分類號: B29C45/02;B29C45/76;B29B13/10;B29B13/00;C08J3/20;B29C70/48
• 代理公司: 北京諾孚爾知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 魏永金

技術領域

本發明涉及一種復合材料的RTM成型工藝及設備，具體說是一種復合材料RTM成型過程中排氣泡流出樹脂膠液的再注射工藝及專用設備。

背景技術

傳統的復合材料RTM(樹脂傳遞模塑)成型工藝，是指樹脂膠液被注射進入模腔中，在壓力作用下，樹脂膠液在增強材料預制件中流動且傳遞到各個部位，充滿模腔并通過流膠排凈模腔內的氣泡，然后固化制成產品的成型工藝。

在復合材料RTM產品的大批量生產過程中，由于排氣泡過程會伴隨流出大量的樹脂膠液，一般流出樹脂膠液量約占制品用膠量的5％～25％，流出的樹脂膠液通常作為廢液倒掉，批產越多、數量越大。如能加以利用，將產生非常可觀的經濟效益，同時也會減少廢棄物的排放而產生節能減排的環保效益。

由于這種排出的樹脂膠液中已經加入了促進劑、固化劑等完整的固化體系，隨時可能凝膠固化、且樹脂膠液含有增強材料的碎屑，如果再使用往復泵式或齒輪泵式注射機注射，將可能導致注射機的堵塞甚至報廢，所以流出的樹脂膠液不得不作為廢液直接倒掉，這既造成了原材料的大量損耗、也造成了大量廢棄物的排放，污染環境。

另外，往復泵式注射機價格較高，在實際生產過程中設備不穩定，容易出現助劑進量不足或混合不均等造成產品報廢，且易損零配件較多又價格昂貴。而齒輪泵式注射機注射速度慢，設備清洗困難、樹脂凝膠極易導致設備損壞。他們不能實時定量顯示進入模腔的樹脂膠液量及模腔內的壓力，容易導致充模不充分、產品缺膠及壓力過大損壞模具的現象。

發明內容

為了解決復合材料RTM產品生產時排氣泡流出的大量樹脂膠液浪費及污染環境等問題，本發明的目的在于提供一種將復合材料RTM成型過程中排氣泡流出樹脂膠液進行再注射的方法及專用設備。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種復合材料RTM成型過程中排氣泡流出樹脂膠液的再注射工藝，其特征在于：它包括如下步驟：

1)將RTM生產過程中流出的樹脂膠液經20～60目的篩網過濾后，收集至加有緩凝劑的原料桶內攪拌均勻；其中，原樹脂膠液中的固化體系采用的是環烷酸鈷/過氧化甲乙酮，環烷酸鈷的加入量占原樹脂膠液總重量的0.5～1.0％，過氧化甲乙酮的加入量占原樹脂膠液總重量的1.25～1.75％；所述緩凝劑為乙酰丙酮，該乙酰丙酮的加入量占總重量的0.05～0.3％；如有必要、也可再加入固化劑、促進劑、消泡劑等助劑。

2)利用真空吸力將步驟1)攪拌均勻的樹脂膠液吸入一密閉的罐體中，將該罐體內真空度抽至-0.085Mpa以上使樹脂膠液脫泡；所述樹脂膠液的脫泡時間與樹脂膠液溫度成反比，其中：樹脂膠液溫度為15℃～30℃，樹脂膠液脫泡時間為10～30分鐘；

3)向經過步驟2)脫泡后的樹脂膠液存放的罐體內注入壓力，罐體內壓力達到初始注射壓力0.05～0.15MPa后停止；

4)所述罐體通過與其連接的出料管路與一模具相接，在罐體內壓的作用下，將經過步驟3)脫泡處理后的樹脂膠液注射至該模具中；同時，繼續向罐體內注入壓力，使其罐體內壓力升至0.3～0.6MPa，其充模速度為5～2000g/min；

5)將步驟4)充模后的空罐體及連接模具與罐體之間的管路中殘存的樹脂膠液用壓縮空氣及丙酮進行清洗，完成注射。

步驟1)所述乙酰丙酮的最佳加入量占所述樹脂膠液總重量的0.1～0.2％。

步驟2)所述的樹脂膠液的最佳脫泡時間為15分鐘，脫泡膠液的溫度為25℃。

步驟4)所述罐體內壓力的調節范圍為0.1～0.6Mpa；所述模具溫度通常為室溫一般在15℃～30℃范圍內。

本發明的另一個目的，是提供一種實現上述復合材料RTM成型過程中排氣泡流出樹脂膠液的再注射工藝中所用的再注射設備，其特點為：它包括有罐體、原料桶、模具、真空泵、空氣壓縮機與驅動電機；

其中，罐體底部開有一進出料口，與該進出料口連接有一向下的管道，該管道的兩側分別開有兩個不同向的開口，一開口與進料管連接，進料管的另一端插入原料桶內，鄰近所述管道端的進料管上裝有一進料閥；管道的另一開口與出料管連接，出料管的另一端與模具連接，鄰近所述管道端的出料管上裝有出料閥；