聚氨酯樹脂拉擠課件

武漢理工大學(xué)

材料學(xué)院復(fù)合材料系

王鈞改性聚氨酯樹脂在復(fù)合材料拉擠方面的應(yīng)用

1909年美國籍化學(xué)家L.H.Backeland首先合成出有應(yīng)用價值的酚醛樹脂1937年德國化學(xué)家OttoBayer發(fā)現(xiàn)異氰酸酯與含活潑氫的化合物的聚合反應(yīng)，從而建立了聚氨酯化學(xué)的基礎(chǔ)1941年不飽和聚酯樹脂開始大規(guī)模應(yīng)用40年代后期環(huán)氧樹脂開始工業(yè)應(yīng)用一、熱固性樹脂的發(fā)展主要熱固性樹脂性能對比價格工藝性力學(xué)性能電學(xué)性能耐候性燃燒性耐熱性聚氨酯較高-高較好-好較好-很好好較好-很好一般-較好一般-好環(huán)氧較高較好-好較好-好較好-很好較好-好一般-較好一般-較好不飽和中-較高好-很好一般-好一般-好一般-好一般-較好一般-較好酚醛低-中一般一般-好一般-好一般-好好好二、聚氨酯樹脂2.1異氰酸酯的反應(yīng)2.1.1異氰酸酯與羥基反應(yīng)生成氨基甲酸酯2.1.2異氰酸酯與水反應(yīng)生成脲和二氧化碳2.1.3異氰酸酯與胺反應(yīng)生成取代脲2.1.4異氰酸酯與羧酸反應(yīng)生成酰胺和二氧化碳2.1.5異氰酸酯與多元醇發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)2.1.6異氰酸酯與脲反應(yīng)生成縮二脲，并發(fā)生交聯(lián)2.1.7異氰酸酯與氨基甲酸酯反應(yīng)生成脲基甲酸酯，并發(fā)生交聯(lián)2.1.8異氰酸酯與酰胺反應(yīng)生成?；?，并發(fā)生交聯(lián)2.2主要異氰酸酯品種TDIHDIMDIHMDINDI2.3主要聚合物多醇及多胺柔性剛性支化可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)分子中的軟段和硬段可以根據(jù)需要控制分子間的交聯(lián)分子中硬段部分結(jié)晶2.4聚氨酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)及聚集態(tài)結(jié)構(gòu)軟段硬段結(jié)晶區(qū)反應(yīng)速度快耐候性耐化學(xué)腐蝕性粘接性高強(qiáng)度高斷裂延伸耐沖擊三、

改性聚氨酯樹脂基復(fù)合材料基本性能UP－PU環(huán)氧樹脂乙烯基酯樹脂彎曲強(qiáng)度（MPa）488311326彎曲模量（MPa）195081528718308

溫度（60℃）濕度（93％RH）1D1948499.9％16900100％1799298.3％4D1910497.9％1667298.2％1777197.1％6D1927298.9％1660497.8％1780597.3％14D1914698.1％1653797.4％1775997.0％21D1909997.9％1649697.4％1772296.8％28D19881102％1669998.4％1669991.2％溫度（60℃）濕度（93％RH）12hrs溫度（25℃）濕度（93％RH）12hrs1Cy19981102％14850100％1705193.1％4Cy19674101％1464998.6％1668391.1％6Cy19772101％1462198.5％1665691.0％14Cy19786101％1446794.6％1706493.2％21Cy19500100％1442694.4％1691292.4％28Cy19778101％1458995.4％1682991.9％聚氨酯改性不飽和樹脂耐濕熱性能UP－PU環(huán)氧樹脂乙烯基酯樹脂彎曲強(qiáng)度（MPa）488311326彎曲模量（MPa）195081528718308

80℃5％HCl1D1806892.6％15488*1580786.3％4D1756390.0％1014865.5％1518282.9％7D1749189.7％//1528983.5％14D1721788.3％//1515682.8％21D1721288.9％//1484481.1％28D1717488.0％//1486381.2％80℃10％NaOH1D1646084.4％21464*718839.3％4D1520277.9％1418066.1％//7D1264364.8％////聚氨酯改性不飽和樹脂耐化學(xué)性能UP－PU環(huán)氧樹脂乙烯基酯樹脂彎曲強(qiáng)度（MPa）488311326彎曲模量（MPa）19508152871830825℃5％HCl1D1856895.2％23342*1615988.3％15D1786691.6％1534565.7％1541384.2％30D1778391.2％//1513282.7％25℃10％NaOH1D1902097.5％24571*1783898.9％15D1842194.1％1745471.0％1664995.2%30D1802192.4％1751071.3%1591994.0％聚氨酯改性不飽和樹脂耐化學(xué)性能測試性能UP－PU國外產(chǎn)品*強(qiáng)度（MPa）離散性(%)模量（GPa）離散性(%)強(qiáng)度（MPa）模量（GPa）0＃120623.9656.20.52139854.51＃102235.643.21.72//2＃92450.236.81.1682022.1聚氨酯改性不飽和樹脂0°彎曲性能0＃試樣為純單向纖維1＃試樣為純單向纖維上下表面各加一層氈2＃試樣為純單向纖維上下表面各加二層氈測試性能UP－PU國外產(chǎn)品*強(qiáng)度（MPa）離散性(%)模量（GPa）離散性(%)強(qiáng)度（MPa）模量（GPa）0＃44.61.7515.00.7888.212.41＃161.234.216.80.53//2＃220.129.818.40.9928912.4聚氨酯改性不飽和樹脂90°彎曲性能原輔材料設(shè)計結(jié)構(gòu)工藝設(shè)備測試技術(shù)復(fù)合材料及制品4.1

聚合物基復(fù)合材料的構(gòu)成及相互關(guān)系四、改性聚氨酯樹脂在拉擠中的應(yīng)用

產(chǎn)品是目的材料是基礎(chǔ)設(shè)計是關(guān)鍵工藝是手段測試是保障各要素之間關(guān)系相互聯(lián)系相互制約共同作用復(fù)合材料既是材料，又是結(jié)構(gòu)，最終是制品

各要素間的系統(tǒng)匹配是決定復(fù)合材料制品優(yōu)劣的關(guān)鍵。4.2聚氨酯樹脂拉擠制品應(yīng)用實(shí)例4.2.1薄壁拉擠制品（移動基站天線罩南京華格）抗壓試驗4.2.2220kV全復(fù)合材料接點(diǎn)桁架塔

復(fù)合材料桁架塔優(yōu)點(diǎn)：可以利用復(fù)合材料的絕緣性，縮小塔體結(jié)構(gòu)、縮短橫擔(dān)長度，減少輸電走廊土地面積，同時可以減輕塔重。塔體結(jié)構(gòu)、接點(diǎn)間連接是成敗的關(guān)鍵。（1）整體結(jié)構(gòu)與連接設(shè)計

拉擠復(fù)合材料型材（單組份聚氨酯樹脂）

預(yù)制成型的整體框架不同形狀的復(fù)合材料連接夾板金屬螺絲鎖緊拉擠型材（2）連接結(jié)構(gòu)（3）結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測試

該產(chǎn)品已在遼寧丹東220KV高電壓等級輸電線路掛線運(yùn)行，重量比同尺寸鋼結(jié)構(gòu)塔減輕30%、橫擔(dān)長度可縮短60%。4.2.2500kV全復(fù)合材料接點(diǎn)桁架塔

目前國內(nèi)唯一通過電氣、力學(xué)性能測試全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的500kV格構(gòu)塔塔頭。

復(fù)合材料的可設(shè)計性為復(fù)合材料制