復(fù)合材料-up課件

1、聚合物基復(fù)合材料 不飽和聚酯UP復(fù)合材料復(fù)合材料基體為連續(xù)相，把分散的增強材料粘結(jié)成基體為連續(xù)相，把分散的增強材料粘結(jié)成一個整體，形成復(fù)合材料。一個整體，形成復(fù)合材料。 不飽和聚酯樹脂不飽和聚酯樹脂不飽和聚酯樹脂不飽和聚酯樹脂主鏈上同時具有重復(fù)主鏈上同時具有重復(fù)酯鍵酯鍵和和不飽和雙鍵不飽和雙鍵的的一類線型聚合物。一類線型聚合物。 不飽和聚酯樹脂（UP） 是由不飽和二元酸混以部分飽和二元酸組成的混合酸與二元醇或多元醇反應(yīng)制成的線型線型聚酯，再用烯類單體交聯(lián)固化后，即成體型結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂。（UP是熱固性樹脂，原因是有引發(fā)交聯(lián)的行為。） v不飽和二元酸是提供不飽和聚酯樹脂不飽和鍵的根源所在，也是與

2、烯類單體進行交聯(lián)反應(yīng)的基礎(chǔ)。v飽和二元酸的主要作用是為了調(diào)節(jié)樹脂的不為了調(diào)節(jié)樹脂的不飽和度飽和度，此外還可以降低聚酯的結(jié)晶性，改善與交聯(lián)單體苯乙烯的相容性。 不飽和聚酯樹脂的典型原料不飽和聚酯樹脂的典型原料類別品種樹脂性質(zhì)類別品種樹脂性質(zhì)不 飽和 酸類 順丁烯二酸反丁烯二酸 單體苯乙烯氯化苯乙烯甲基丙烯酸甲酯通用快速固化耐候性飽和二元酸 鄰苯二甲酸間苯二甲酸對苯二甲酸己二酸氯茵酸四溴代鄰苯二甲酸酐通用耐酸、耐腐蝕、強度高耐熱、耐腐蝕、強度高可撓性難燃性難燃性 二 元 醇乙二醇丙 二醇 1，6己二醇季 戊四醇氫化雙酚A氯化丙烯加成的 雙酚A通用通用可撓性耐候性、強度高耐腐蝕性耐腐蝕性 不飽和聚酯

3、樹脂的特點不飽和聚酯樹脂的特點（1）工藝性能良好：）工藝性能良好： 室溫下固化，常壓下成型。室溫下固化，常壓下成型。(突出）突出） 不飽和聚酯樹脂的特點不飽和聚酯樹脂的特點（2）固化后樹脂的綜合性能良好）固化后樹脂的綜合性能良好v許多牌號許多牌號v通用、專用樹脂通用、專用樹脂 顏色淺彩色制品顏色淺彩色制品 透光性好采光瓦透光性好采光瓦彩色制品彩色制品采光瓦采光瓦不飽和聚酯樹脂的特點不飽和聚酯樹脂的特點(3) 價格低廉：價格低廉： 價格遠低于環(huán)氧價格遠低于環(huán)氧, 略高于酚醛。略高于酚醛。 不飽和聚酯樹脂的特點不飽和聚酯樹脂的特點 不足之處：不足之處：v固化時體積收縮率較大，強度較低。固化時體積收

4、縮率較大，強度較低。v用于民用工業(yè)、生活用品。用于民用工業(yè)、生活用品。不飽和聚酯樹脂的種類不飽和聚酯樹脂的種類v二元酸和二元醇的種類很多。使用二元酸和二元醇的種類很多。使用不同不同的種類、不同的組合、不同的配比的種類、不同的組合、不同的配比就可就可以確定不同的分子鏈結(jié)構(gòu)得到各種各樣以確定不同的分子鏈結(jié)構(gòu)得到各種各樣性質(zhì)的樹脂。性質(zhì)的樹脂。固化（交聯(lián)）v 不飽和聚酯在成型固化前是線型結(jié)構(gòu)，當(dāng)作成制品時需添加交聯(lián)劑，使之與不飽和聚酯發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為熱固性塑料。交聯(lián)劑交聯(lián)劑v對交聯(lián)劑的要求對交聯(lián)劑的要求 高沸點，低粘度，高沸點，低粘度，溶解性溶解性好。好。 無毒，反應(yīng)活性大。

5、無毒，反應(yīng)活性大。v交聯(lián)劑既是交聯(lián)劑既是交聯(lián)劑交聯(lián)劑，又是，又是溶劑溶劑。常用交聯(lián)劑有：苯乙烯（主要）、鄰苯二甲酚二丙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、-甲基苯乙烯等。不飽和聚酯樹脂的固化不飽和聚酯樹脂的固化 不飽和聚酯樹脂的不飽和聚酯樹脂的固化固化是是游離基聚合游離基聚合。通常使用有機過氧化物作催化劑，使不飽通常使用有機過氧化物作催化劑，使不飽和聚酯和苯乙烯單體交聯(lián)固化。和聚酯和苯乙烯單體交聯(lián)固化。 不飽和聚酯樹脂的固化不飽和聚酯樹脂的固化 (1)不飽和聚酯分子在固化前是長鏈形不飽和聚酯分子在固化前是長鏈形的分子，其分子量一般為的分子，其分子量一般為10003000，這種長鏈形的分子可以和不飽和單體（如

6、這種長鏈形的分子可以和不飽和單體（如苯乙烯等）交聯(lián)而形成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的龐苯乙烯等）交聯(lián)而形成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的龐大的網(wǎng)狀分子。大的網(wǎng)狀分子。 不飽和聚酯樹脂的固化不飽和聚酯樹脂的固化 (2)不飽和聚酯樹脂固化后主要形成不均不飽和聚酯樹脂固化后主要形成不均勻的連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)勻的連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子具有剛性、回彈這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子具有剛性、回彈性、柔性、抗腐性、耐侯性或阻燃性。性、柔性、抗腐性、耐侯性或阻燃性。 引發(fā)劑：引發(fā)劑： 是能使單體分子或含雙鍵的線性高分子活是能使單體分子或含雙鍵的線性高分子活化而成為游離基并進行連鎖聚合反應(yīng)的物質(zhì)?；蔀橛坞x基并進行連鎖聚合反應(yīng)的物質(zhì)。 引發(fā)

7、劑引發(fā)劑 一般是有機過氧化物一般是有機過氧化物,通式為通式為 ROOHROORR基可以是烷基、芳基、酰基、碳酸酯基等基可以是烷基、芳基、?；⑻妓狨セ炔伙柡途埘渲袒奶攸c不飽和聚酯樹脂固化的特點v凝膠階段凝膠階段v硬化階段硬化階段v完全固化階段完全固化階段（4）不飽和聚酯樹脂固化的特點）不飽和聚酯樹脂固化的特點固化的三個階段固化的三個階段v凝膠階段凝膠階段 從加入促進劑后到樹脂變成凝膠狀態(tài)的一段時間。從加入促進劑后到樹脂變成凝膠狀態(tài)的一段時間。v硬化階段硬化階段 樹脂從開始凝膠到一定硬度，能把制品從模具上樹脂從開始凝膠到一定硬度，能把制品從模具上取下為止的一段時間。取下為止的一段時間。v

8、完全固化階段完全固化階段 后處理加速。后處理加速。增強材料和填料 不飽和聚酯樹脂雖有許多優(yōu)良性能，但其機械強度低，在多數(shù)情況下需要加入增強材料或填料，以提高其機械強度，滿足使用要求或降低復(fù)合材料的成本，而且可以改善其加工工藝性能及固化后制品的物理化學(xué)性能。(1)玻璃纖維 v 作為不飽和聚酯塑料的增強材料主要是玻璃纖維，玻璃纖維比不飽和聚酯樹脂有高得多的強度。有時也用其他纖維如碳纖維、高強度聚酰胺纖維以及天然植物纖維等。玻璃纖維具有高強度、低伸縮、耐腐蝕、電絕緣、不燃燒等許多優(yōu)異性能。（2）填 料 v 不飽和聚酯塑料制品，通常是在樹脂中加入25%以下的填料，以增加強度，減少收縮率、降低成本等作用。一般來說，幾乎任何粉狀礦物都可用作填料，最常用的是天然沉積物，如碳酸鈣。其他填料有金屬粉、玻璃微珠及鱗片等。v應(yīng)該注意的是所加入填料是否影響樹脂固化速度，如炭黑和某些染料的加入就要考慮這個問題。v不飽和聚酯的基本性能是堅硬、不溶、不熔的褐色半透明材料，