玻璃纖維和復合材料術語解釋系列(5)
熱塑性復合材料的膠接[復] adhesive bonding of thermoplastic composite
是熱塑性復合材料連接方法之一,即用膠粘劑把制件粘接在一起。膠接工藝分四步:膠接表面處理、涂敷膠粘劑、加熱(或加壓)、膠粘劑固化(或硬化)。膠接的載荷分布比機械連接均勻。常用與熱塑性復合材料樹脂基體相同的樹脂制成的薄膜作為熱熔膠,其優點是接頭與制件本身具有相同的耐熱性和耐化學性能,工藝時間短,薄膜可無限期貯存。不同種的熱塑性樹脂薄膜也可用作為熱熔膠,例如用聚醚酰亞胺(PEI)薄膜作為聚醚醚酮(PEEK)復合材料的膠粘劑,相容性好、連接強度高,是一種很有前途的方法。
二次膠接[復] second bonding (composite)
是指已固化了的兩個或兩個以上的不同復合材料制件,通過膠粘劑再次進行膠接固化的技術。二次膠接工序包括被粘表面處理、涂敷膠粘劑(噴、刷或鋪膠膜)、膠接件裝配和固化等過程。膠接質量除與膠粘劑性能、基體材質有關外,還取決于固化溫度、固化時間、固化壓力及環境因素等。膠接優點是不需要鉆孔、可保持復合材料制件的結構完整性,同時可避免鉆孔引起應力集中和承載面積減??;耐疲勞性好;表面光滑和密封性好;成本低。主要缺點是強度分散性大,可靠性低,接頭剝離強度低。一般只適用于載荷能力較小的部位,也可采用混合連接方式,如膠-鉚、膠-螺連接。
表面防護[復] surface protection of composite
為減緩復合材料的老化過程,延長制件的使用壽命,而在制件表面采取的防護措施。表面防護的內容和方式很多,通常是在制件表面施加一層具有保護功能的涂層,起到防熱、防濕、防雷電、防腐和耐磨等作用。如在前沿迎風部位使用耐磨涂料,可抵御破壞性很大的沙蝕和雨蝕;在有防靜電要求的部位涂以防靜電涂料等。目前大多數涂料為環氧和聚氨酯涂料。環氧附著力強,耐介質性能好,能與多種面漆配合使用。聚氨酯涂料附著力強,硬度高,表面豐滿光亮,具有耐油、耐熱、耐濕、耐化學腐蝕、耐大氣老化等優點,常作面漆使用。
熱固性樹脂基復合材料 thermosetting resin matrix composite
以熱固性樹脂為基體的復合材料,是目前復合材料用量多的品種。熱固性樹脂基體一般由樹脂、固化劑與其他添加劑等構成,其樹脂種類很多,常用的有酚醛樹脂、糠醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂等。熱固性樹脂基復合材料所用的增強體有玻璃纖維、碳纖維、芳綸等,也可以是各種纖維織物、粒狀填料、片狀增強體。熱固性樹脂基復合材料的成型工藝,一般有手糊成型、纏繞成型、熱壓罐成型、模壓成型、噴射成型、樹脂傳遞模塑成型、反應式注射及擠出成型等。熱固性樹脂由于加入的固化劑種類不同,其固化反應機理不同,導致固化后復合材料使用要求存在差異。固化劑決定固化溫度,而固化溫度決定使用溫度,根據固化溫度的不同通??煞譃榈蜏毓袒ㄒ话阒甘覝兀?、中溫固化(125±5℃)和高溫固化(170℃以上)。對于聚酰亞胺類的熱固性樹脂復合材料,固化溫度多在200~350℃。復合材料的使用溫度與固化溫度有關,一般使用溫度高要求固化溫度也高。熱固性樹脂基復合材料比強度和比模量高,耐疲勞與減震性好,耐燒蝕性與阻燃性好,介電性也好。其應用廣泛,如用于交通運輸工業、機械制造工業、建筑業、化工與電器工業等領域。除聚酯樹脂復合材料廣泛用于制造日用工業品外,環氧樹脂復合材料、聚酰亞胺復合材料主要用于航空航天工業。
室溫固化樹脂基復合材料 room temperature curing resin matrix composite
可在室溫下固化成型的樹脂基復合材料。常用樹脂有不飽和聚酯和環氧樹脂。前者一般以苯乙烯等烯類單體為交聯劑,以過氧化環己酮等為引發劑,在萘酸鈦等促進劑作用下進行固化;后者一般為雙酚A型環氧樹脂,相應的固化劑有脂肪族多元胺等。制品具有較好的物理、化學和機械性能,但一般只能在室溫或稍高溫度下使用。室溫固化復合材料工藝簡單,無需加熱設備,常采用接觸壓成型和噴射成型,適于制造大型結構件(如車身、船體等)及對耐濕性無太高要求的制件。
中溫固化樹脂基復合材料 intermediate temperature curing resin matrix composite
可在中溫(80~120℃)下固化成型的樹脂基復合材料。常用樹脂有不飽和聚酯和環氧樹脂。前者采用過氧化苯甲酰叔丁酯等中溫下可分解的引發劑,后者主要是雙酚A型環氧樹脂,相應的固化劑有咪唑及其衍生物等。這種復合材料具有良好的力學性能和化學穩定性,可在中溫或較高溫度下使用,各種性能高于室溫固化樹脂基復合材料而工藝又比高溫固化簡單。常用成型方法有接觸壓成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型、噴射成型、反應性注射成型等。
高溫固化樹脂基復合材料 high temperature curing resin matrix composite
可在高溫(一般指170℃以上)下固化成型的樹脂基復合材料。常用樹脂有酚醛和環氧樹脂。前者包括兩類:熱塑性酚醛樹脂采用六亞甲基四胺(烏洛托品)固化劑,熱固性酚醛樹脂固化溫度約為170℃。酚醛樹脂的高溫固化需要在高壓下進行。環氧樹脂高溫固化劑有芳香胺,如DDM、DDS、MPSA,二元酸酐,如順丁烯二酸酐、鄰苯二酸酐和雙氰胺等。高溫固化樹脂基體結構緊密,熱穩定性好、強度高、耐化學腐蝕性和耐大氣老化性能優良,并且預浸料具有較長的適用期。但是工藝條件復雜,需要高溫加熱設備。成型方法有接觸壓成型、纏繞成型、模壓成型和熱壓罐成型等。
不飽和聚酯樹脂基復合材料 unsaturated polyester resin matrix composite
以不飽和聚酯樹脂為基體的復合材料。不飽和聚酯是不飽和二元酸及飽和二元酸與二元醇的縮聚物,是目前用量大的復合材料基體樹脂,大多以玻璃纖維及其制品為增強體。這類復合材料綜合性能優良,有較高的強度和良好的耐化學腐蝕、介電及透波性能,價格低廉;但是耐熱性較低,制品收縮率大。其成型工藝優良,可在常溫常壓下采用多種方法成型,如接觸壓成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型、噴射成型及反應性注射成型等,其中接觸壓成型特別適合大型部件的制造。不飽和聚酯樹脂復合材料作為絕緣、耐腐蝕的結構材料廣泛應用于機械制造、交通運輸、建筑裝飾、石油化工、電子電器,如風機葉片、船體、車身、貯缸、管道、電路板、雷達罩等。










































