電子束(EB)輻射固化技術(shù)是熱固性樹(shù)脂固化成型新方法,與傳統(tǒng)固化方法相比,它具有高效、低成本、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。作為在紫外固化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的輻射固化新技術(shù),它被譽(yù)為21世紀(jì)熱固性樹(shù)脂生產(chǎn)的新技術(shù)。EB固化環(huán)氧樹(shù)脂能克服以往的一些缺點(diǎn),獲得高性能結(jié)構(gòu)材料,并已在固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料等方面得到應(yīng)用。
人們對(duì)EB固化的研究始于19世紀(jì)70年代末,其目標(biāo)是獲得航空航天用高性能熱固性樹(shù)脂。對(duì)乙烯基酯、丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯等體系的EB固化的研究表明,由于這些體系存在產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力高、空洞含量大、機(jī)械性能差、吸水率高、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低等缺點(diǎn),而難以在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域得到應(yīng)用。材料科學(xué)家繼而將眼光投向環(huán)氧樹(shù)脂,研究表明EB固化環(huán)氧樹(shù)脂能克服以上缺點(diǎn),可獲得高性能結(jié)構(gòu)材料,并已在固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料等方面得到應(yīng)用。
EB固化環(huán)氧樹(shù)脂的主要優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂常溫下快速固化:與熱固化相比電子束固化所需的能量?jī)H為其1/10~1/20,而固化速度卻為熱固化的10倍;同時(shí)由于EB固化在常溫下進(jìn)行,大大減小了熱收縮造成的應(yīng)力集中和殘余應(yīng)力,改善了固化樹(shù)脂的力學(xué)性能。
自1990年法國(guó)先實(shí)現(xiàn)固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體材料EB固化以來(lái),這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。美國(guó)Aeroplas和Northrop等公司以環(huán)氧樹(shù)脂為基材,對(duì)大型整體式結(jié)構(gòu)材料和航天飛行器的結(jié)構(gòu)材料的電子束固化進(jìn)行了較為廣泛深入的研究,獲得了滿意的結(jié)果。隨著人們對(duì)EB固化反應(yīng)研究的深入,通過(guò)EB固化制備高性能復(fù)合材料正在或?qū)⒃谝韵骂I(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前可以預(yù)計(jì)的應(yīng)用主要有:航空航天領(lǐng)域用于制造軍事或民用航空器的結(jié)構(gòu)和殼體材料;交通運(yùn)輸領(lǐng)域用于制備汽車,輪船,軌道車等交通工具的結(jié)構(gòu)材料;建筑及基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域用于對(duì)重量和抗腐蝕性有特殊要求的建材的制備。如電話亭,輸油管道,海上鉆井平臺(tái)等;運(yùn)動(dòng)休閑領(lǐng)域用于高爾夫球桿,滑雪板,網(wǎng)球拍等體育用品的制造;其他領(lǐng)域如采用EB固化復(fù)合材料制備印刷電路板,防彈設(shè)備,輕質(zhì)防護(hù)器件和潛艇機(jī)殼等。

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