开发轻质热塑性烯酸PMMA复合材料及其机械性能的表征
Jiming Sun1, Hyeonseok Han1, Sooyeon Ahn1
1Department of Mechanical Engineering, Hanyang University, 222 Wangsimri-ro, Seongdong-gu, Seoul 04763, Republic of Korea.
Polymers
|June 13, 2025
概括
在烯酸树脂中优化过氧化 (BPO) 和二甲基氨 (DMA) 增强了拉伸强度,控制了固化时间. 这些量身定制的树脂在玻璃纤维复合材料中实现了高性能,提供与环氧纤维可比的强度和更好的损伤耐受性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 热塑性烯酸 (PMMA) 树脂在复合材料制造中至关重要.
- 控制启动剂成分 (过氧化和二甲基兰氨酸) 影响树脂性能,如抗拉强度和固化时间.
研究的目的:
- 为了研究氧化 (BPO) 和二甲基氨 (DMA) 的比例和含量对PMMA树脂特性的影响.
- 优化PMMA树脂配方,以提高拉伸强度和控制感应时间 (IT).
- 为了评估玻璃纤维复合材料中优化PMMA树脂的性能.
主要方法:
- 准备了18种PMMA树脂配方,具有不同的BPO/DMA比率和DMA含量.
- 确定每个配方的抗拉强度和诱导时间.
- 开发了多项式回归模型来预测树脂特性.
- 在玻璃纤维复合材料的真空辅助树脂输液中应用选定的配方.
主要成果:
- 在PMMA树脂中,拉力强度高达66MPa,感应时间从100到207分钟实现.
- 较高的BPO/DMA比率增加了拉伸强度,但降低了IT;较高的DMA含量加速了固化.
- 在复合材料中优化的PMMA树脂产生了高抗拉强度 (UD为1244MPa,BX45为124MPa) 和高纤维体积分数 (64%更高).
结论:
- 在构成上优化的PMMA树脂提供了高抗拉强度和受控固化的平衡.
- 这些PMMA树脂在结构复合材料应用中表现出与环氧树脂相比较的性能.
- 优化的PMMA树脂提高了输入复合材料中的损伤耐受性和纤维体积分数.


