复合材料的保质期和储存

“保质期”或“储存”寿命都是几乎所有复合材料制造产品的重要特征。当按照制造商的存储建议存储时,它是给定材料或产品的“失效日期”。遵守这些存储建议可确保在存储的整个生命周期内保持产品质量。

本主题将涵盖各种复合材料产品的平均保质期,如何正确储存它们,以确保未来每次复合材料制造的质量。阅读和理解每种产品的技术数据 (TDS) 和安全数据表 (SDS) 是最佳做法并且非常重要。遵循材料的 SDS 将确保满足适当的存储、处理和化学兼容性要求。

复合材料的保质期和储存

对于存储任何复合材料,清洁是最佳做法。让产品远离任何可能与材料接触的异物碎片 (FOD)。FOD 几乎可以污染任何复合产品,从灰尘堆积到食物和饮料溢出,甚至在材料用完时清扫肮脏的地板,都可能很明显。大多数情况下,小细节对复合材料来说意义重大,适当的储存技术和保质期是需要密切关注的问题。

树脂

通常,所有树脂最好在室温下储存,并与原始包装内的地球元素紧密密封。大多数树脂最好保存在室内,因为有些树脂在一系列温度波动后可能性能不佳。适当的储存可防止树脂和硬化剂因污染而过早结晶,无论是水分侵入还是空气传播的异物碎片 (FOD)。大多数情况下,树脂系统的“硬化剂”或“催化剂”首先失效或降解。固化剂含有对树脂固化特性很重要的挥发物,当被污染或降解时,混合树脂将不再具有预期的性能。将树脂储存在远离阳光的黑暗区域很重要。

作为预防措施或最佳做法,将密封的树脂容器放在远离地面的密封塑料容器内可能有助于保护树脂免受储存/处理损坏,并促进工作区域的清洁。订购树脂时,研究项目所需的数量并适当订购。最好在容器上标记或写上相关信息,例如制造日期和有效期,以供使用时参考。这样,如果使用多个树脂容器,可以像 FIFO 通道(先进先出)一样安排最早使用的容器。

环氧树脂具有可用树脂系统中最长的保质期,平均持续约 3 年。然而,事实证明,在有利的条件下储存时,环氧树脂的使用寿命可能会更长。环氧树脂和硬化剂本身不会随着时间的流逝而“过期”,而是会因暴露于湿气或空气传播的污染物等污染条件而迅速“过期”。

聚酯树脂的一般保质期约为 6 个月。这段时间之后,聚酯树脂可能开始变得更难加工,并且更容易在制造过程中发生固化故障。这可以通过树脂在稠度上变得结块或果冻状看出。此时树脂不再可用。聚酯树脂通常比环氧树脂便宜得多,但在储存寿命方面更受限制。在保质期到期后,它们也更容易出现固化失败。同样,乙烯基酯树脂的保质期约为 6 个月。乙烯基酯树脂在其制造过程中加入了化学添加剂,这些添加剂会随着时间的推移而降解,使其在设计的时间段后基本上变得无用。不建议超出此范围。

对于任何结构应用,最佳做法是在其保质期内使用树脂。这确保树脂达到设计任务。在过去的结构应用中,树脂可能会持续更长时间并且仍会产生可用的产品。执行“适用期”测试可能有助于确定给定的树脂是否足以在其保质期后使用。通过混合一小批树脂和固化剂可以很容易地进行适用期测试,一旦混合,观察并使其固化。检查固化是否在制造商最初规定的时间内执行。如果确实如此,则可以保证该产品仍然适用于更多的外观或非结构性关键应用。否则,应妥善处理树脂。

织物和预浸料

织物和预浸料也会随着时间逐渐降解。在复合层压板中,最初降解的不是玻璃纤维、碳纤维或凯夫拉尔纤维本身。然而,随着时间的推移会降解的是上浆剂或纤维底漆。在纤维上涂上浆料,使它们在固化过程中与给定的树脂系统更相容。随着时间的推移,纤维浆料减少,削弱了织物和树脂之间的未来联系,从而产生可能更弱的复合层压板。

大多数尺寸织物的确切储存寿命并不总是列在技术数据表上。人们通常可能需要进一步研究制造商的技术手册,了解织物上浆的预期保质期。在有利条件下储存时,纤维上浆剂的使用寿命可以从一年到五年以上不等。对于预浸材料,一般保质期为一年。一年后或初始失效后,一些织物和预浸料可能会根据其最初规定的性能规格和粘合特性重新测试性能。对于可能使用过期织物的 DIY 项目,重要的是要测试过期织物的层压部分,以确保其质量达到预期用途的标准。

织物存储

织物最好在室内保持稳定的室温和干燥湿度条件(低于 ~50%),并放在密封的原始容器内。如果产品已部分使用并放回储藏室,请重新包裹织物并将其放回原来的容器中。这不一定要用真空袋包装,但最好完全密封以防止可能的污染,并采取物理保护措施,以免受到人流量大的区域可能造成的损坏。(例如在纸板箱内)如果产品已部分使用并放回储藏室,请重新包裹织物(收缩包装效果很好)并将其放回原来的容器中。重要的是要注意,暴露在阳光下或潮湿的条件下会削弱上浆效果并使织物退化。

预浸料储存

预浸料的存储方式与普通织物的存储方式非常相似,但通常存储在 (0 华氏度) 的原始密封盒内的密封袋中。预浸材料应存放在水平位置,由给定卷筒的每一端支撑离地。换句话说,不要将布料的重量放在一个表面上,让纸板卷的末端来完成这项工作。还有可以在室温下连续储存的室温预浸料。购买前请务必参考材料的技术数据表 (TDS) 和安全数据表 (SDS),了解有关存储要求的相关信息!

膨胀泡沫

聚氨酯可膨胀泡沫的保质期一般为 ~6 个月。这段时间过后,泡沫的性能开始下降。可膨胀泡沫应始终储存在其原始容器中并适当密封,就像任何树脂储存一样。可发泡泡沫不像树脂那样容易受到温度变化的影响,但容易受潮污染,最好密封存放在干燥的环境中。

核心存储

复合芯材产品,如 Nomex 或金属蜂窝或泡沫,对复合材料的保质期没有严格的限制。但是,它的存储要求要用更精细的方式来满足。许多核心材料容易受到处理损坏。对于核心部件,重要的是在指定使用之前将其存储在原始容器中。将芯夹在平板纸板之间以运输芯是一个很好的做法。这在处理核心部件时提供了一定程度的更严格的保护。打开后,最好将所有核心部件存放在密封袋中,并添加防潮干燥剂袋以防止水分侵入(硅胶)。密封后,Nomex 蜂窝、轻木和泡沫最好在室温下存放在湿度较低的环境(低于 65%)中。

真空薄膜存储

真空薄膜没有明确的有效期。密封真空袋材料储存在室温下干燥、黑暗的室内区域,如果储存得当,几乎可以永久使用。然而,与织物一样,真空薄膜在处理和储存时应格外小心,并且应远离制造的高流量区域。由于处理,薄膜极易被刺破或误用。袋装薄膜很容易具有易碎的特点,但不像古董店的玻璃破碎。例如,一卷较重的外露袋装薄膜落在任何尖锐物体上可能会损坏大部分薄膜卷。制造商在装袋零件时不想发现处理或存储损坏。

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