[发明专利]复合材料RTM成型排气泡流出树脂胶液再注射工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的RTM成型工艺及设备，具体说是一种复合材料RTM成型过程中排气泡流出树脂胶液的再注射工艺及专用设备。

背景技术

传统的复合材料RTM(树脂传递模塑)成型工艺，是指树脂胶液被注射进入模腔中，在压力作用下，树脂胶液在增强材料预制件中流动且传递到各个部位，充满模腔并通过流胶排净模腔内的气泡，然后固化制成产品的成型工艺。

在复合材料RTM产品的大批量生产过程中，由于排气泡过程会伴随流出大量的树脂胶液，一般流出树脂胶液量约占制品用胶量的5％～25％，流出的树脂胶液通常作为废液倒掉，批产越多、数量越大。如能加以利用，将产生非常可观的经济效益，同时也会减少废弃物的排放而产生节能减排的环保效益。

由于这种排出的树脂胶液中已经加入了促进剂、固化剂等完整的固化体系，随时可能凝胶固化、且树脂胶液含有增强材料的碎屑，如果再使用往复泵式或齿轮泵式注射机注射，将可能导致注射机的堵塞甚至报废，所以流出的树脂胶液不得不作为废液直接倒掉，这既造成了原材料的大量损耗、也造成了大量废弃物的排放，污染环境。

另外，往复泵式注射机价格较高，在实际生产过程中设备不稳定，容易出现助剂进量不足或混合不均等造成产品报废，且易损零配件较多又价格昂贵。而齿轮泵式注射机注射速度慢，设备清洗困难、树脂凝胶极易导致设备损坏。他们不能实时定量显示进入模腔的树脂胶液量及模腔内的压力，容易导致充模不充分、产品缺胶及压力过大损坏模具的现象。

发明内容

为了解决复合材料RTM产品生产时排气泡流出的大量树脂胶液浪费及污染环境等问题，本发明的目的在于提供一种将复合材料RTM成型过程中排气泡流出树脂胶液进行再注射的方法及专用设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种复合材料RTM成型过程中排气泡流出树脂胶液的再注射工艺，其特征在于：它包括如下步骤：

1)将RTM生产过程中流出的树脂胶液经20～60目的筛网过滤后，收集至加有缓凝剂的原料桶内搅拌均匀；其中，原树脂胶液中的固化体系采用的是环烷酸钴/过氧化甲乙酮，环烷酸钴的加入量占原树脂胶液总重量的0.5～1.0％，过氧化甲乙酮的加入量占原树脂胶液总重量的1.25～1.75％；所述缓凝剂为乙酰丙酮，该乙酰丙酮的加入量占总重量的0.05～0.3％；如有必要、也可再加入固化剂、促进剂、消泡剂等助剂。

2)利用真空吸力将步骤1)搅拌均匀的树脂胶液吸入一密闭的罐体中，将该罐体内真空度抽至-0.085Mpa以上使树脂胶液脱泡；所述树脂胶液的脱泡时间与树脂胶液温度成反比，其中：树脂胶液温度为15℃～30℃，树脂胶液脱泡时间为10～30分钟；

3)向经过步骤2)脱泡后的树脂胶液存放的罐体内注入压力，罐体内压力达到初始注射压力0.05～0.15MPa后停止；

4)所述罐体通过与其连接的出料管路与一模具相接，在罐体内压的作用下，将经过步骤3)脱泡处理后的树脂胶液注射至该模具中；同时，继续向罐体内注入压力，使其罐体内压力升至0.3～0.6MPa，其充模速度为5～2000g/min；

5)将步骤4)充模后的空罐体及连接模具与罐体之间的管路中残存的树脂胶液用压缩空气及丙酮进行清洗，完成注射。

步骤1)所述乙酰丙酮的最佳加入量占所述树脂胶液总重量的0.1～0.2％。

步骤2)所述的树脂胶液的最佳脱泡时间为15分钟，脱泡胶液的温度为25℃。

步骤4)所述罐体内压力的调节范围为0.1～0.6Mpa；所述模具温度通常为室温一般在15℃～30℃范围内。

本发明的另一个目的，是提供一种实现上述复合材料RTM成型过程中排气泡流出树脂胶液的再注射工艺中所用的再注射设备，其特点为：它包括有罐体、原料桶、模具、真空泵、空气压缩机与驱动电机；

其中，罐体底部开有一进出料口，与该进出料口连接有一向下的管道，该管道的两侧分别开有两个不同向的开口，一开口与进料管连接，进料管的另一端插入原料桶内，邻近所述管道端的进料管上装有一进料阀；管道的另一开口与出料管连接，出料管的另一端与模具连接，邻近所述管道端的出料管上装有出料阀；