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環(huán)氧樹脂是先進復合材料中應用廣泛的樹脂體系，它可適用于多種成型工藝，可配制成不同配方，可調(diào)節(jié)粘度范圍大；以便適應于不同的生產(chǎn)工藝。它的貯存壽命長，固化時不釋出揮發(fā)物，固化收縮率低，固化后的制品具有極佳的尺寸穩(wěn)定性、良好的耐熱、耐濕性能和高的絕緣性，因此，目前環(huán)氧樹脂統(tǒng)治著高性能復合材料的市場。
(一)環(huán)氧樹脂復合材料在航空工業(yè)中應用
40年代初，電子工業(yè)的需要，尋找一種適宜的材料，做防護軍用飛行器的雷達天線，特別是防護戰(zhàn)斗機及轟炸機上的雷達天線。采用雷達罩是用來防護氣候?qū)茈娮觾x器的影響。玻璃鋼具有優(yōu)良的透雷達波性能，足夠的機械強度和簡便的成型工藝，使它成為理想的雷達罩材料。這是歷史上次采用玻璃鋼制造雷達罩，同時又大大地促進了玻璃鋼材料的研究。
60年代玻璃鋼技術(shù)在直升機領(lǐng)域的應用有所突破，如西德M．B．B．公司研制玻璃鋼旋翼槳葉，逐步取代金屬鋁蒙皮/鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的金屬槳葉。但由于玻璃鋼的模量低，不能制造高強度的飛機結(jié)構(gòu)件。
70年代初，隨著硼纖維、碳纖維、芳綸纖維等相繼出現(xiàn)，這些高級增強纖維的比剛度、比強度、耐疲勞性能等優(yōu)于金屬材料，由它們來增強環(huán)氧樹脂組成的復合材料，已在飛機的主結(jié)構(gòu)件(主受力件)上得到應用。
近10多年來，考慮到這些高級增強纖維的價格都比較高，為了更合理的用材，大力開發(fā)混雜復合材料(Hybrid Composites)的研究。
以復合材料在飛機發(fā)動機中的應用為代表。美國兩家噴氣發(fā)動機制造廠：通用電器―飛機發(fā)動機事業(yè)集團公司(GE―AEBG)和普惠公司，以及其它一些二次承包公司，都在用高性能復合材料取代金屬制造飛機發(fā)動機零部件。如發(fā)動機艙系統(tǒng)的許多部緊推力反向器、風扇罩、風扇出風道導流片等都用復合材料制造。如發(fā)動機進口氣罩的外殼是由美國聚合物公司的碳纖維環(huán)氧樹脂預混料(E707A)疊鋪而成，它具有耐177℃高溫的熱氧化穩(wěn)定性科殼表面光滑如鏡面，有利于形成層流。又如FW 4 0O0型發(fā)動機有8 0個149℃的高溫空氣噴口導流片也是用碳纖維環(huán)氧預浸料制造的。
在316℃這一極限溫度以下的環(huán)境中，復合材料不僅性能優(yōu)于金屬，而且經(jīng)濟效益高。據(jù)波音公司估算，噴氣客機重量每減輕一磅，是飛機在整個使用期限內(nèi)可節(jié)省 100 0美元。據(jù)法布萊特公司估算，美國第年約有100萬磅復合材料用于制造噴氣飛機發(fā)動機零件，銷售額高達5000萬美元。
目前環(huán)氧樹脂的連續(xù)使用溫度高約在280℃以下，近來DOW化學公司的一種多功能團環(huán)氧樹脂Tactlx742，用二氨基二苯砜固化劑；制成的制品玻璃化溫度Tg＞310℃，可用于制造噴氣發(fā)動機零件。
(二)環(huán)氧樹脂復合材料在航天工業(yè)中的應用
宇航技術(shù)對結(jié)構(gòu)材料高比模量、高比強度的要求，特別嚴格，使先進復合材料成為宇航技術(shù)必需的材料。作為結(jié)構(gòu)材料的基作樹脂基本上都采用環(huán)氧樹脂。其主要的應用范圍如下：
1、固體火箭發(fā)動機殼體
在50年代末，采用纖維纏繞成型的玻璃鋼殼體取代鋼殼，使結(jié)構(gòu)減輕50％一60％。后來，“三叉戟1”、 M X的三級發(fā)動機殼體全部采用芳綸／環(huán)氧樹脂體系，重量又比玻璃鋼的同尺寸殼體減輕50％。
在阿里安運載火箭許多結(jié)構(gòu)件均用碳纖維／環(huán)氧樹脂制造。
2．戰(zhàn)略導彈上的應用
美國已采用JFRP作彈頭結(jié)構(gòu)殼體、儀器艙、級間段等50多個分系統(tǒng)部件。據(jù) 洛克希德導彈與宇航公司稱用碳纖維／環(huán)氧樹脂制造的機構(gòu)取代鋁結(jié)構(gòu)，可使結(jié)構(gòu)減輕40％。
3、衛(wèi)星和宇航器上的結(jié)構(gòu)應用
衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的輕型化對衛(wèi)星功能及運載火箭的要求至關(guān)重要，所以對衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的重量要求很嚴。國際通訊衛(wèi)星VA中心推力筒用碳纖維復合材料取代鋁后減重23kg(約占3O％),可使有效載荷艙增加 450條電話線路，僅此一項盈利就接近衛(wèi)星的發(fā)射費用。美、歐衛(wèi)星結(jié)構(gòu)重量不到總重的10％，其原因就是廣泛使用了先進復合材料。
4．航天飛機上的應用
美國航天飛機上使用的結(jié)構(gòu)復合材料總重約2噸，采用先進復合材料后減重410kg，而且明顯減少了飛行過程中因復雜的溫度環(huán)境引起的變形。航天飛機進入軌道后，用機械手投放和回收衛(wèi)星，機械手上臂、前臂是用超高模量石墨纖維 GY― 7 0增強環(huán)氧制成的。
總之，復合材料已成為宇航工業(yè)中不可缺少的關(guān)鍵材料。
(三)環(huán)氧復合材料在民用工業(yè)中的應用
凡是對機械強度要求高的增強塑料制品基本上采用環(huán)氧樹脂作為基體。
1、玻璃鋼的壓力容 器和管道
我國西安、北京、重慶、自貢已生產(chǎn)汽車用壓縮天然氣(CNG)瓶，北京已成為現(xiàn)在使用CNG公交車多的城市。
國內(nèi)已經(jīng)有4家企業(yè)生產(chǎn)環(huán)氧玻璃鋼高壓管。
60年代國內(nèi)鋼瓶十分緊張，采用纖維纏繞成型制造玻璃鋼氣瓶相當活躍，曾制定過部頒標準FC194-74，90R年修改后制定ZBQ23004一90。 玻璃纖維增強塑料壓力容器，以環(huán)氧樹脂和616酚醛樹脂體系為基體，40立升氣瓶使用壓力為 12MPa，使用壽命5年以上。上海材料研究所和臨安玻璃鋼廠合作，也采用纖維纏繞成型工藝，而使用環(huán)氧樹脂一二甲基咪唑體系，其性能不亞于環(huán)氧一酚醛樹脂體系。用此配方制成水研用的壓力容器。
2、玻璃鋼電機護環(huán)、套環(huán)等
護環(huán)套裝于發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩端，保護轉(zhuǎn)子線圈的端部，防止在高速旋轉(zhuǎn)時，受離心力作用它是發(fā)電機受力大的部件之一，對強度和模量要求比較高，采用輕質(zhì)高強的復合材料可以取代無鎳反磁合金鋼。 60年代末國內(nèi)先后生產(chǎn)1. 25W千瓦和2. 5萬千瓦兩種發(fā)電機護環(huán)。后者由北京重型電機廠、杭州玻璃鋼化工設備廠和上海材料研究所等單位合作，選用高強度(S)玻璃纖維和高模量(M)玻璃纖維進行纏繞，用62O7(脂環(huán)族)環(huán)氧樹脂一酸酐體系樹脂配方和 AFG― 9 0環(huán)氧樹脂(縮水甘油胺型)―― HK―0 21酸酐體系作為基體，使用多年情況良好。
玻璃鋼套環(huán) 3 0 00千瓦以下的在杭州玻璃鋼化工設備廠生產(chǎn)，已在北京重型電機廠安裝出廠30年，屬于定型產(chǎn)品。
此外，發(fā)電機定子線圈端都支撐環(huán)，裝在定子線圈的鼻端，承受大載荷是發(fā)電機發(fā)生短路的瞬間，亦采用玻璃鋼制造，稱為玻璃鋼綁環(huán)。這種綁環(huán)安裝在10萬千瓦的氣輪發(fā)電機上，已使用20余年。在國內(nèi)大的60萬千瓦發(fā)電機用的玻璃鋼錐殼(其作用類似于支撐環(huán))也是用了10多年。
玻璃鋼絕緣子，有待于進一步開發(fā)研究。絕緣子的作用是把帶電線路或帶電零部件之間隔開，既要求絕緣又要求高強度，電絕緣何耐腐(室外用)，采用玻璃鋼很適用。國外在露天的22萬伏輸電桿上的絕緣于已采用環(huán)氧樹脂玻璃鋼成批生產(chǎn)。
3、防腐蝕制品
通常不飽和聚酯樹脂玻璃鋼的力學性能在45℃以上強度就會明顯下降，同時不飽和聚酯樹脂耐堿性較差。如果在防腐蝕制品中要求強度高，耐溫性好等則建議選用環(huán)氧玻璃鋼。如上海市上鋼二廠，在生產(chǎn)硫酸鐵過程中，反應槽需要連續(xù)在120℃使用，選用環(huán)氧玻璃鋼取得了很滿意的效果。這種耐高溫的反應槽是由臨安玻璃鋼廠制造的。
4、玻璃鋼模具
(1)玻璃鋼鑄造模具
用玻璃鋼制成的鑄造模具，比木模、鋁模的效果好的多，使用壽命長，通常在萬次以上，價格也比較便宜。
(2)玻璃鋼制品模具
采用噴射成型、樹脂傳遞模塑( RTM)成型所需的制品模具，通常都用不飽和聚酯玻璃鋼模具。筆者建議采用環(huán)氧樹脂玻璃鋼模具更好，具有模具強度高、使用壽命長、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
5、風力發(fā)電機葉片
我國做到長23m，國外已經(jīng)超過50m。
6、碳纖維補強建筑結(jié)構(gòu)
7、運動器材
高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、壁球拍、滑雪板、漁具、自行車架等。
