熱固性樹脂緒論(一)概況1
材料科學是推動當代科技進步的重要支柱之一,熱固性樹脂基復合材料由于具有各種優越的性能,能夠滿足不同的實際需要,越來越受到人們的重視。合成樹脂是一種人工合成的高分子化合物,由于其性能和外形類似于天然樹脂而得名,其表觀可為液態、固態、半固態或假固態。根據固化方式的不同,可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩種。不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等是常用的熱固性樹脂,加固化劑并受熱后,將形成不溶不熔的固化物,因此稱為熱固性樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等具有線型分子鏈的結構,可反復受熱成型,因此稱為熱塑性樹脂,經常稱為塑料。據不飽和樹脂網專家介紹,熱固性樹脂中使用多的是不飽和聚酯樹脂,原因是不飽和聚酯樹脂的原材料來源較為廣泛,價格較為便宜,且有成型工藝簡單、成型溫度較低、生產成本低等優點。不飽和聚酯樹脂的品種牌號很多,可分為通用型、耐腐蝕型、耐熱型、阻燃型、膠衣樹脂、SMC/BMC專用樹脂等幾種。
一、熱固性樹脂基復合材料的發展概況
合成樹脂是一種人工合成的高分子化合物,由于其性能和外形類似于天然樹脂而得名,其表觀可為液態、固態、半固態或假固態。根據固化方式的不同,可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩種。不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等是常用的熱固性樹脂,加固化劑并受熱后,將形成不溶不熔的固化物,因此稱為熱固性樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等具有線型分子鏈的結構,可反復受熱成型,因此稱為熱塑性樹脂,經常稱為塑料。熱固性樹脂中使用多的是不飽和聚酯樹脂,原因是不飽和聚酯樹脂的原材料來源較為廣泛,價格較為便宜,且有成型工藝簡單、成型溫度較低、生產成本低等優點。
不飽和聚酯樹脂的品種牌號很多,可分為通用型、耐腐蝕型、耐熱型、阻燃型、膠衣樹脂、SMC/BMC專用樹脂等幾種。據不飽和樹脂網專家介紹,2002年生產不飽和聚酯樹脂58.3萬噸,進口14.9萬噸,出口4556噸。2001年美國不飽和聚酯樹脂產量71;96萬噸,出口3.15萬噸。2001年日本產量19.4萬噸。
合成樹脂工業經過數十年的發展和變革,生產規模之大、數量品種之多及產品應用之廣泛已形成一定的格局,進人21世紀后,隨著合成樹脂生產企業追求低成本、高效率、專業化、高性能,合成樹脂工業的趨勢是生產規模大型化、產業結構專業化和產品性能高性能化。熱固性樹脂基復合材料也稱纖維增強塑料(fiberreinforcedplastics),我國俗稱玻璃鋼,是由熱固性樹脂基體和纖維增強材料所組成的一種多相材料,其性能比單一材料優越,是目前技術比較成熟、應用為廣泛的一類復合材料。
在熱固性樹脂基復合材料中,樹脂通過固化將纖維增強材料黏結為一個整體,起到傳遞載荷的作用,它賦予復合材料各種優良的綜合性能,如電絕緣性、耐腐蝕性、耐高溫性、工藝性等,在很大程度上決定了材料的終性能。據不飽和樹脂網專家介紹,不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂是常用的熱固性樹脂基體。樹脂基體與增強材料的界面黏結狀況對樹脂基復合材料的力學性能、耐腐蝕性、耐老化性有很大影響,一般常用偶聯劑對增強材料進行表面處理來改進界面性能。
熱固性樹脂基復合材料于1932年在美國先出現,第二次大戰期間扮用玻璃纖維增強聚酯樹脂,以手糊工業制造軍用雷達罩、遠航飛機油箱、飛機機身和機翼。第二次大戰以后迅速擴展到民用,風靡一時,發展很快。1946年纖維纏繞成型技術在美國出現,為纖維纏繞壓力容器的制造提供了技術儲備。1949年成功研究了玻璃纖維預混料并制出了表面光潔、尺寸和形狀準確的復合材料模壓件。1950年真空袋和壓力袋成型工藝研究成功,并制出直升飛機的螺旋槳。20世紀60年代美國利用纖維纏繞技術,制造出北極星、土星等大型固體火箭發動機的殼體,為航天技術開辟了輕質高強結構的佳途徑。在此期間,玻璃纖維-聚酯樹脂噴射成型技術得到了應用,使手糊工藝的質量和生產效率大為提高。1961年片狀模塑料(sheetmoldingcompound,SMC)在前聯邦德國問世,利用這種技術可制出大幅面表面光潔、尺寸和形狀穩定的制品,如汽車殼體、船的殼體以及衛生潔具等大型制件,從而更擴大了樹脂基復合材料的應用領域。
一、熱固性樹脂基復合材料的發展概況
合成樹脂是一種人工合成的高分子化合物,由于其性能和外形類似于天然樹脂而得名,其表觀可為液態、固態、半固態或假固態。根據固化方式的不同,可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩種。不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等是常用的熱固性樹脂,加固化劑并受熱后,將形成不溶不熔的固化物,因此稱為熱固性樹脂;聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等具有線型分子鏈的結構,可反復受熱成型,因此稱為熱塑性樹脂,經常稱為塑料。熱固性樹脂中使用多的是不飽和聚酯樹脂,原因是不飽和聚酯樹脂的原材料來源較為廣泛,價格較為便宜,且有成型工藝簡單、成型溫度較低、生產成本低等優點。
不飽和聚酯樹脂的品種牌號很多,可分為通用型、耐腐蝕型、耐熱型、阻燃型、膠衣樹脂、SMC/BMC專用樹脂等幾種。據不飽和樹脂網專家介紹,2002年生產不飽和聚酯樹脂58.3萬噸,進口14.9萬噸,出口4556噸。2001年美國不飽和聚酯樹脂產量71;96萬噸,出口3.15萬噸。2001年日本產量19.4萬噸。
合成樹脂工業經過數十年的發展和變革,生產規模之大、數量品種之多及產品應用之廣泛已形成一定的格局,進人21世紀后,隨著合成樹脂生產企業追求低成本、高效率、專業化、高性能,合成樹脂工業的趨勢是生產規模大型化、產業結構專業化和產品性能高性能化。熱固性樹脂基復合材料也稱纖維增強塑料(fiberreinforcedplastics),我國俗稱玻璃鋼,是由熱固性樹脂基體和纖維增強材料所組成的一種多相材料,其性能比單一材料優越,是目前技術比較成熟、應用為廣泛的一類復合材料。
在熱固性樹脂基復合材料中,樹脂通過固化將纖維增強材料黏結為一個整體,起到傳遞載荷的作用,它賦予復合材料各種優良的綜合性能,如電絕緣性、耐腐蝕性、耐高溫性、工藝性等,在很大程度上決定了材料的終性能。據不飽和樹脂網專家介紹,不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂是常用的熱固性樹脂基體。樹脂基體與增強材料的界面黏結狀況對樹脂基復合材料的力學性能、耐腐蝕性、耐老化性有很大影響,一般常用偶聯劑對增強材料進行表面處理來改進界面性能。
熱固性樹脂基復合材料于1932年在美國先出現,第二次大戰期間扮用玻璃纖維增強聚酯樹脂,以手糊工業制造軍用雷達罩、遠航飛機油箱、飛機機身和機翼。第二次大戰以后迅速擴展到民用,風靡一時,發展很快。1946年纖維纏繞成型技術在美國出現,為纖維纏繞壓力容器的制造提供了技術儲備。1949年成功研究了玻璃纖維預混料并制出了表面光潔、尺寸和形狀準確的復合材料模壓件。1950年真空袋和壓力袋成型工藝研究成功,并制出直升飛機的螺旋槳。20世紀60年代美國利用纖維纏繞技術,制造出北極星、土星等大型固體火箭發動機的殼體,為航天技術開辟了輕質高強結構的佳途徑。在此期間,玻璃纖維-聚酯樹脂噴射成型技術得到了應用,使手糊工藝的質量和生產效率大為提高。1961年片狀模塑料(sheetmoldingcompound,SMC)在前聯邦德國問世,利用這種技術可制出大幅面表面光潔、尺寸和形狀穩定的制品,如汽車殼體、船的殼體以及衛生潔具等大型制件,從而更擴大了樹脂基復合材料的應用領域。










































