(一)引言
    樹脂基復合材料的電子束固化成型技術，是在復合材料低成本化和無公害化的背景下，發展起來的一種新的復合材料成型工藝，與熱固化成型技術相比較，它具有許多獨特的優點：可以實現室溫或者低溫固化，利于制件的尺寸控制，并減小了固化復合材料的殘余應力；固化速度快、成型周期短，適于制造大型復合材料制件，可選擇區域固化；減小了對環境和人體的危害；固化工藝便于實現連續化操作，將該固化工藝與傳統的纏繞成型工藝相結合可進一步降低復合材料制造成本。
    電子束輻射固化樹脂對熱不敏感，因此其應用于纏繞成型工藝時，樹脂粘度可以通過溫度在很大范圍內調節，以滿足纏繞工藝對樹脂粘度的要求。即使是在室溫下粘度很大甚至呈固體狀的樹脂，也可以通過升高溫度降低其粘度，而不影響樹脂的工藝適用期，從而避免使用溶劑降低粘度，這有利于提高復合材料盼性能，也有利于降低成本和保護環境。同時采用電子束固化纏繞復合材料，沒有高溫高壓的工藝要求，因此其纏繞芯?？梢允褂门菽芰稀⑹?、木材等低成本模具材料。早得到應用的輻射固化復合材料制件，就是法國人利用電子束固化纏繞的固體火箭發動機殼體，后來美國有關部門也研究了電子束固化纏繞復合材料(陽離子環氧樹脂)，在戰術導彈火箭發動機殼體上的應用，并得出了相似的結論。然而國內目前僅僅對電子束固化層壓復合材料，工藝進行了較系統的研究，對液體成型RTM、纏繞成型電子束固化成型工藝，僅僅進行了探索性的研究。因此本，論文系統地研究了有關纏繞成型，電子束固化環氧樹脂體系的理化性能，得到一種良好的適于纏繞成型電子束固化樹脂。
    (2)樹脂粘度測定
    粘度儀：TA2000，美國TA公司。測試方法：將配制好的樹脂以2℃/min速率升溫，測定40～120℃下粘度隨溫度的變化，得出粘度一溫度變化曲線。
    (3)澆注體的制備
    室溫下將環氧樹脂、改性劑，以及其他組分加入燒杯中溶成均相體系，然后置于真空烘箱中于70℃下脫泡60min，再注入模具中輻射固化成型。固化條件為：輻射劑量率100Gy/s，總劑量150 kGy。
    (4)玻璃化轉變溫度的測定
    方法：動態機械熱分析法(DMTA)；儀器：DMAQ800，美國TA公司；實驗條件：雙懸臂法，頻率1Hz，升溫速率2℃/min；試樣尺寸：55mm×8mm×2.5mm；數據處理：以損耗角正切值tanδ出現極大值作為樹脂的玻璃化轉變溫度。
    (5)澆注體力學性能測試
    澆注體力學性能測試參照原GB/T 16421-1996測定。
    (三)結果與討論
    1、樹脂的粘度
    樹脂的粘度作為纏繞工藝的關鍵參數之一，直接影響樹脂對碳纖維的浸透能力。當樹脂粘度太高時(見圖2、圖3)，盡管將樹脂EB-2、EB-3溫度升高至80℃、91.4℃，也能達到纏繞工藝所要求的粘度(≤1.2 Pa•s)，但由于工藝溫度太高，對應樹脂的加熱裝置、保溫設備，都要與所需工藝設置匹配，加大操作可控性難度，為了在簡易且可控性較強的工藝下操作，選擇加工溫度較低的樹脂更合適。當樹脂粘度偏高時，樹脂在纏繞過程中易富集在纖維束表層，導致纖維束內浸潤不夠，纖維和樹脂間的界面結合差；而且粘度高時易裹入氣泡，增加成品中孔隙含量，造成復合材料力學性能下降。由圖l、圖5可知樹脂EB-1粘度偏高，浸潤纖維的能力較差，直到60℃其粘度才達到984mPa•s，此時才滿足纏繞工藝要求。
    相對于樹脂EB-4，樹脂EB-1工藝性較差，由圖4、圖6知，50℃時樹脂EB-4粘度就達到953mPa．s，當溫度升到60℃時，樹脂EB-4的粘度只有389mPa•s，這有利于樹脂充分浸潤纖維和改善纖維與樹脂間的界面性能。但并不是樹脂粘度越低越好，因為樹脂粘度過低易產生流膠，造成復合材料含膠量不均勻或貧膠，孔隙率增大界面性能也變差，常溫或濕熱力學性能降低。因此樹脂EB-1、EB-4可在較低溫度下達到低粘度，適合液態纏繞成型。但與EB-1相比樹脂EB-4工藝適用性更好。