在航空航天工程中有一種對于輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的持續(xù)的趨勢。玻璃纖維復(fù)合材料的新工藝和新產(chǎn)品使得成型更快、成本更低廉的生產(chǎn)過程得以實現(xiàn)。漢高公司和他的伙伴東邦公司(TohoTenax)帶著他們?yōu)榭罩锌蛙嚬局谱骺湛虯380型輔機艙室結(jié)構(gòu)所用的苯并惡嗪半固化片樹脂和薄膜粘合劑產(chǎn)品,入圍了JEC創(chuàng)新杯競賽的決賽。
纖維復(fù)合材料已經(jīng)成為現(xiàn)代航空飛行器建造的一個基本使用材料,主要是由作為增強材的碳纖維和樹脂基體系統(tǒng)構(gòu)成。在航空航天工業(yè),作為生產(chǎn)配件用的原料,種類繁多的半固化片樹脂——或者說樹脂預(yù)浸漬件得到了應(yīng)用。用于空客A380輔機艙室(APU)的構(gòu)架材料是漢高和日本東邦公司(TohoTenax)共同研究開發(fā)的碳纖維-新型苯并惡嗪樹脂預(yù)浸漬件。這種樹脂的碳纖維預(yù)浸漬件,不僅完善了工藝特性,還充分滿足了這一具有挑戰(zhàn)性應(yīng)用領(lǐng)域的高要求。
漢高負責(zé)空中客車公司業(yè)務(wù)的大客戶經(jīng)理米格爾·安琪·克里斯托巴爾說,“這個部位使用的復(fù)合材料必須能承受高溫暴露的環(huán)境、必須滿足行業(yè)規(guī)范中阻燃、低煙和低毒性規(guī)則(FST)以避免燃燒時產(chǎn)生煙霧或有毒氣體并進入客艙區(qū)域。”因為環(huán)氧樹脂在溫度和阻燃性能方面不具有優(yōu)勢,這些部件原來的設(shè)計是使用雙馬來酰亞胺樹脂(BMI)材料。但是雙馬來酰亞胺樹脂的成本昂貴,固化時間長,而且對于細小裂紋很敏感。而漢高新型苯并惡嗪樹脂能提供較好的平衡性能,生產(chǎn)工藝和成本優(yōu)于原來的設(shè)計。相對于雙馬來酰亞胺樹脂,他們能承受更低的溫度,固化時間更短,同時還能滿足耐高溫的要求和FST規(guī)則的各項指標。這種材料在180攝氏度的溫度環(huán)境中固化時間為三個小時,在這樣出色的固化特性之外它還有著非常低的收縮率,低吸潮性和更好的熱穩(wěn)定性,漢高新型苯并惡嗪樹脂能滿足客戶簡化成型過程和降低成本的需求。這種新技術(shù)還被應(yīng)用到了A380型空客APU部位的薄膜膠粘劑上。
漢高和東邦公司花了數(shù)年時間來研究這一樹脂,在復(fù)合材料領(lǐng)域做出了一個新的突破。漢高全球營銷副總裁,帕特里斯?布森先生介紹說:“新苯并惡嗪樹脂預(yù)浸件在機艙內(nèi)部得到了應(yīng)用,我們對此非常自豪。為了研究開發(fā)出這種物美價廉又能滿足廣大工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用需求的產(chǎn)品,我們努力地工作了好幾年時間。事實上,除了在航空航天工業(yè)外,這種材料還能在其他許多工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,例如石油和天然氣開采工業(yè)!弊鳛楹教旌娇疹悇e的決賽入圍者,漢高公司在JEC2010年的授獎區(qū)展示了漢高和東邦公司的碳纖維-新型苯并惡嗪樹脂預(yù)處理浸漬件。
另外,漢高已經(jīng)開發(fā)了用于其它復(fù)合材料生產(chǎn)的苯并惡嗪樹脂,包括液體灌注型樹脂(LRI)。這種技術(shù)的主要優(yōu)勢是有較高的生產(chǎn)率,制造成本低,在使用纖維預(yù)成型件的情況下可以靈活設(shè)計。漢高的LRI苯并惡嗪樹脂在室溫下的儲存期達到6個月。這些大大簡化了加工工藝并減少了原料損失。因為不必低溫儲藏,還降低了物流過程中的能耗。但是這種新型樹脂的優(yōu)點還不僅于此——這種樹脂在空運過程中也沒有任何的特殊裝運要求。
在JEC2010年的展會上,漢高的另外一個合作伙伴——阿爾泰材料集團公司(AirtechAdvancdeMaterialsGroup)也著重展示了用漢高苯并惡嗪樹脂制作的預(yù)浸漬件,這種預(yù)浸漬件將被用來制作生產(chǎn)用輔助工具。這些工具必須滿足在180攝氏度下反復(fù)固化并保持良好的尺寸穩(wěn)定性和真空完整性。得益于漢高苯并惡嗪樹脂,這些預(yù)浸漬件在常溫下非常穩(wěn)定,在固化過程中放熱也很低,這樣即使在制作厚重的工具時固化過程也很短,而且不用做任何特殊處理。