VARI環氧復材研製成功

     VARI(Vacuum Assisted Resin lnfusion，簡稱真空輔助成型)技術是一種新型的複合材料低成本、高性能成型技術，近年來在航空領域受到廣泛的重視；基體樹脂是VARI技術的基礎材料。目前國針對VARI工藝開發了一系列基體樹脂，環氧樹脂是其中重要品種。以前適合VARI工藝的高性能基體樹脂在國內還是空白。為此，北京航空製造工程研究所自主開發了高性能VARI工藝基體樹脂BA9912，分析測試結果表明：該樹脂具有良好的力學性能、耐熱性能和工藝性能，能夠滿足VARI成型工藝要求，適合在航空航天領域中應用。VARI技術是一種新型的複合材料低成本、高性能成型技術，近年來在航空領域受到廣泛的重視。VARI技術是在真空下利用樹脂的流動、滲透實現對纖維及其織物浸漬，並在真空下固化的成型方法。 

     該成型技術特點是成本低、產品孔隙率低、性能與熱壓罐工藝接近、適合製造大型結構等。對於大尺寸、大厚度的複合材料製作，是一種十分有效的成型方法。而採用以往的複合材料成型工藝，較大的模具選材困難且成本昂貴、製造十分困難，尤其是大厚度的船舶、車、飛機等結構件。美國已進行了VARI技術F-35、P-3、S-3、C-5、C-130等機型上試驗及驗證工作。VARI技術在其他國防領域(飛彈儀器艙段、潛艇壁板等)也進行了大量的應性研究。因此具有巨大的應用前景。國外針對VARI工藝開發的一系列基體樹脂，除環氧樹脂外尚有有酯樹脂、乙烯基樹脂、環氧樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、氰酸酯樹脂等。其中聚酯樹脂、乙烯基樹脂由於強度和耐熱性差，成本低，主要用於船舶領域，航空航天領域主要採用低粘度環氧樹脂、雙來醯亞胺樹脂。
 
     國內目前針對VARI工藝開發的樹脂只有BA9911，屬於乙烯基—雙馬來醯亞胺樹脂改性體系，具有較好的耐熱性和阻燃性，但不能滿足航空航天構件的要求，適合VARI工藝的高性能基體樹脂在國內還是空白。因此開發高性能VARI工藝基體樹脂，是開展該複合材料低成本技術在航空航天領域應用研究、縮短與國外差距的基本前提。北航工程所的專家在BA9912樹脂的配製中，經過大量試驗和分析比較，選用了低黏度高性能的TDE-85環氧樹脂，研製了低黏度高活性的BA-1固化劑、高效的BA-2固化促進劑，實現了BA9912樹脂的中溫固化，滿足了VARI低成本成型工藝的低黏度要求。其過程並不復原。 

     具體過程是：按適當配比稱取TDE-85環氧樹脂、BA-1固化劑和BA-2促進劑，先將TDE-85環氧樹脂與BA-2促進劑混合攪拌10min，再加入BA-1固化劑繼續攪拌20min，抽真空除去攪拌過程中產生的氣泡，即可製得棕黃色透明的BA9912中溫固化環氧樹脂體系。 

     BA9912樹脂澆注科的製備則是這樣的：在澆注料模具上均勻塗上適量的矽脂脫模劑，在120℃烘箱中處理0.5 h，將脫氣後的BA9912棚旨澆注入模具之中，升溫到120保溫固化4h再在150t下後處理2h以消除內應力，停止加熱自然冷卻至室溫，取出BA 9912澆注料製作相應試驗件，測試其力學性能和耐熱性能。最後製備G0827/BA9912複合材料，按照VARI成型技術主要工藝流程，使用G0827經編織物和BA9912樹脂，通過VARI成型工藝製備了G0827/BA9912複合材料層壓板，其固化條件主要為120℃下保溫4h。根據相應國軍標的要求製作了相應性能的試樣件，分別測試了G0827/BA9912複合材料的力學性能和耐熱性能，結果全部達到要求。