复合材料闭模工艺有机过氧化物的应用选择

树脂传递工艺(RTM)是快速的，液体树脂按照设计或在压力下进入闭合模具的过程。RTM工艺用于制造加强热固性树脂基复合材料，可用于室温或高温固化。RTM比起开模工艺有着以下优势，您将得到更高的生产效率，更好的外观重现性，在生产场所可以减少苯乙烯挥发量和增加产品树脂含量。通过使用不同的 RTM 工艺可以生产不同的产品类型：

• 汽车和卡车的箱板及发动机罩
• 浴盆和淋浴部件
• 休闲汽车部件
• 船体

工序

含有引发剂的树脂体系注入到含有预成型的强化材料的模具中。用于 RTM 的树脂可以是不饱和聚酯，乙烯基酯和丙烯酸树脂，树脂的选用取决于产品所需的物理和化学性能。固化之后，可以从模具中取出复合材料。在所有的 RTM 工序中的基本步骤是：

• 模具清洗和准备
• 胶衣应用和固化（如有必要）
• 在模具上的加固材料
• 模具关闭
• 树脂混合，并转移到模具
• 固化
• 脱模
• 修剪

此手册中，我们根据模具的类型和传输树脂方式划分了 RTM 的三种不同的类型 。1.标准RTM工艺

• 刚性、金属模具
• 高压注射
• 快速注射时间
• 承受高放热温度
• 高生产率，500 – 5000个部件/年
• 经常加热或有温度控制的模具
• 通常用于生产表面高光洁度的零件,如A类表面

因此，固化剂应具备：1）快速凝胶+带一些安全余量，2）最快的固化，3）高放热峰以激活LP添加剂。2. 轻型RTM

• 通常使用低压力和真空注入模具
• 玻璃纤维增强塑料GRP模具
• 相对快的注射速度
• 模具对高放热峰敏感
• 没有或有限的模具温度控制
• 100 – 1000件/年的生产率

固化剂应具备：1)正常或短凝胶时间+带一些安全余量，2) 固化速度快，3) 可控的放热峰3. 真空箔注入/真空袋

• GRP阴模
• 箔或者真空袋做阳模
• 模具对高放热温度敏感
• 大模具与长注射时间
• 使用真空把树脂注入模具
• 单个的层压制品厚度可从2-3毫米到20-30毫米
• 低生产率

因此，固化剂应具备：1) 较长的凝胶时间+高的安全系数，2) 适度的固化时间来减少拉伤和收缩，3) 降低放热峰和 4) 给予薄的部位及厚的部位同样好的固化效果。

固化系统

1. 环境温度用于RTM工艺的固化系统应在环境温度20-40℃下进行,和开模工艺的温度没有多少区别。主要固化系统应该具有以下特征:

• 过氧化酮类产品，即过氧化甲乙酮(MEKP)，乙酰丙酮过氧化氢(AAP)或混合物，通过加钴类促进剂+辅助促进剂或抑制剂来调整凝胶和固化时间。
• 过氧化苯甲酰(BPO)+芳香胺促进剂+辅助抑制剂。
• 过氧化氢异丙苯(CHP)或MEKP和AAP的混合物 +钴类促进剂+辅助促进剂或抑制剂。

对于制作厚铺层或树脂含量比较高时，固化时的放热峰会较高，过高的放热峰能带来拉伤、收缩或变形等问题。更糟的是，如果模具是复合材料制成的话，高放热峰将损坏模具。在这种情况下，应使用低放热峰引发剂如MEKP/CHP混合产品或AAP/CHP混合产品。2. 高温RTM流程在40-80℃的高温条件下，主要用于制造汽车部件并且需要改善表面性能的工艺。树脂使用的大多是低收缩或低活性的RTM树脂。当过氧化酮化合物，如MEKP或AAP，与钴类促进剂一起在高温下使用，它们往往分解速度非常迅速，这常常导致树脂固化不完全。因此树脂中会含有很多的残留苯乙烯。在高温下，RTM 工艺最好使用双引发剂，如过氧化酮化合物和过酸酯的组合。因此，您会得到高的固化度及低含量的残留苯乙烯。尽管如此，您仍然需要钴类促进剂来激活固化。同样重要的是，还要确保有足够热量来激活过酸酯。在选择一种固化剂之前，您需要知道以下原料数据和工艺参数：

• 树脂类型，包括胶化时间、固化时间和流变学特性
• 促进剂体系(如果树脂没有预促进)
• 成型温度
• 模具的材料(金属或复合材料)
• 颜料
• 层铺厚度、增强材料和/或芯材
• 填料含量
• 产品所需达到的物理和力学性能，包括尺寸的重复再现性、收缩和表面处理
• 填充模具、浸润增强材料和并排出空气所需时间
• 充分固化部件让其成型所需的时间。
• 不要混淆“凝胶时间”与工作时间的概念。理想情况下，需要充足时间来完成工作，然后快速固化和脱模。

Andonox/Norox 用于闭模工艺的固化剂

建议选择适当的固化剂，以优化树脂性能，达到预期效果。

备注：

• (UP不饱和聚酯树脂)和(VE乙烯基聚酯树脂)代表其他可能的用途。GT =凝胶时间。PE =放热峰温度
• 低过氧化氢含量的过氧化甲乙酮（MEKP）有更长的工作时间，更适用于薄型材料。
• 混合有MEKP或APP的CHP通常会给予更长的操作时间、较低的放热峰温度，但达到更好的固化效果需要24小时，是厚截面产品的最佳固化剂。
• L40LV可用于输送泵和直接注入系统。
• MEC比标准MEKP更易与树脂互溶，因此更容易混合，可用短管直接注入。 在具有计量和抽吸装置的前提下，可提供稀释后的产品。

固化特性

下面的所有数据都是用中等活性的邻苯聚酯树脂+1.0%钴类促进剂(1%钴含量)在 21°C 的条件下进行的测试。

1.在环境温度下的 RTM 工艺

2.真空箔注入

3.高温下的 RTM 工艺