复合材料-up课件

1、聚合物基复合材料 不饱和聚酯UP复合材料复合材料基体为连续相，把分散的增强材料粘结成基体为连续相，把分散的增强材料粘结成一个整体，形成复合材料。一个整体，形成复合材料。 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂主链上同时具有重复主链上同时具有重复酯键酯键和和不饱和双键不饱和双键的的一类线型聚合物。一类线型聚合物。 不饱和聚酯树脂（UP） 是由不饱和二元酸混以部分饱和二元酸组成的混合酸与二元醇或多元醇反应制成的线型线型聚酯，再用烯类单体交联固化后，即成体型结构的热固性树脂。（UP是热固性树脂，原因是有引发交联的行为。） v不饱和二元酸是提供不饱和聚酯树脂不饱和键的根源所在，也是与

2、烯类单体进行交联反应的基础。v饱和二元酸的主要作用是为了调节树脂的不为了调节树脂的不饱和度饱和度，此外还可以降低聚酯的结晶性，改善与交联单体苯乙烯的相容性。 不饱和聚酯树脂的典型原料不饱和聚酯树脂的典型原料类别品种树脂性质类别品种树脂性质不 饱和 酸类 顺丁烯二酸反丁烯二酸 单体苯乙烯氯化苯乙烯甲基丙烯酸甲酯通用快速固化耐候性饱和二元酸 邻苯二甲酸间苯二甲酸对苯二甲酸己二酸氯茵酸四溴代邻苯二甲酸酐通用耐酸、耐腐蚀、强度高耐热、耐腐蚀、强度高可挠性难燃性难燃性 二 元 醇乙二醇丙 二醇 1，6己二醇季 戊四醇氢化双酚A氯化丙烯加成的 双酚A通用通用可挠性耐候性、强度高耐腐蚀性耐腐蚀性 不饱和聚酯

3、树脂的特点不饱和聚酯树脂的特点（1）工艺性能良好：）工艺性能良好： 室温下固化，常压下成型。室温下固化，常压下成型。(突出）突出） 不饱和聚酯树脂的特点不饱和聚酯树脂的特点（2）固化后树脂的综合性能良好）固化后树脂的综合性能良好v许多牌号许多牌号v通用、专用树脂通用、专用树脂 颜色浅彩色制品颜色浅彩色制品 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饱和聚酯树脂的特点不饱和聚酯树脂的特点(3) 价格低廉：价格低廉： 价格远低于环氧价格远低于环氧, 略高于酚醛。略高于酚醛。 不饱和聚酯树脂的特点不饱和聚酯树脂的特点 不足之处：不足之处：v固化时体积收缩率较大，强度较低。固化时体积收

4、缩率较大，强度较低。v用于民用工业、生活用品。用于民用工业、生活用品。不饱和聚酯树脂的种类不饱和聚酯树脂的种类v二元酸和二元醇的种类很多。使用二元酸和二元醇的种类很多。使用不同不同的种类、不同的组合、不同的配比的种类、不同的组合、不同的配比就可就可以确定不同的分子链结构得到各种各样以确定不同的分子链结构得到各种各样性质的树脂。性质的树脂。固化（交联）v 不饱和聚酯在成型固化前是线型结构，当作成制品时需添加交联剂，使之与不饱和聚酯发生交联固化反应，形成体型网状结构，成为热固性塑料。交联剂交联剂v对交联剂的要求对交联剂的要求 高沸点，低粘度，高沸点，低粘度，溶解性溶解性好。好。 无毒，反应活性大。

5、无毒，反应活性大。v交联剂既是交联剂既是交联剂交联剂，又是，又是溶剂溶剂。常用交联剂有：苯乙烯（主要）、邻苯二甲酚二丙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、-甲基苯乙烯等。不饱和聚酯树脂的固化不饱和聚酯树脂的固化 不饱和聚酯树脂的不饱和聚酯树脂的固化固化是是游离基聚合游离基聚合。通常使用有机过氧化物作催化剂，使不饱通常使用有机过氧化物作催化剂，使不饱和聚酯和苯乙烯单体交联固化。和聚酯和苯乙烯单体交联固化。 不饱和聚酯树脂的固化不饱和聚酯树脂的固化 (1)不饱和聚酯分子在固化前是长链形不饱和聚酯分子在固化前是长链形的分子，其分子量一般为的分子，其分子量一般为10003000，这种长链形的分子可以和不饱和单体（如

6、这种长链形的分子可以和不饱和单体（如苯乙烯等）交联而形成具有复杂结构的庞苯乙烯等）交联而形成具有复杂结构的庞大的网状分子。大的网状分子。 不饱和聚酯树脂的固化不饱和聚酯树脂的固化 (2)不饱和聚酯树脂固化后主要形成不均不饱和聚酯树脂固化后主要形成不均匀的连续网状结构匀的连续网状结构。 这些网状结构的大分子具有刚性、回弹这些网状结构的大分子具有刚性、回弹性、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。 引发剂：引发剂： 是能使单体分子或含双键的线性高分子活是能使单体分子或含双键的线性高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质。化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质。 引发

7、剂引发剂 一般是有机过氧化物一般是有机过氧化物,通式为通式为 ROOHROORR基可以是烷基、芳基、酰基、碳酸酯基等基可以是烷基、芳基、酰基、碳酸酯基等不饱和聚酯树脂固化的特点不饱和聚酯树脂固化的特点v凝胶阶段凝胶阶段v硬化阶段硬化阶段v完全固化阶段完全固化阶段（4）不饱和聚酯树脂固化的特点）不饱和聚酯树脂固化的特点固化的三个阶段固化的三个阶段v凝胶阶段凝胶阶段 从加入促进剂后到树脂变成凝胶状态的一段时间。从加入促进剂后到树脂变成凝胶状态的一段时间。v硬化阶段硬化阶段 树脂从开始凝胶到一定硬度，能把制品从模具上树脂从开始凝胶到一定硬度，能把制品从模具上取下为止的一段时间。取下为止的一段时间。v

8、完全固化阶段完全固化阶段 后处理加速。后处理加速。增强材料和填料 不饱和聚酯树脂虽有许多优良性能，但其机械强度低，在多数情况下需要加入增强材料或填料，以提高其机械强度，满足使用要求或降低复合材料的成本，而且可以改善其加工工艺性能及固化后制品的物理化学性能。(1)玻璃纤维 v 作为不饱和聚酯塑料的增强材料主要是玻璃纤维，玻璃纤维比不饱和聚酯树脂有高得多的强度。有时也用其他纤维如碳纤维、高强度聚酰胺纤维以及天然植物纤维等。玻璃纤维具有高强度、低伸缩、耐腐蚀、电绝缘、不燃烧等许多优异性能。（2）填 料 v 不饱和聚酯塑料制品，通常是在树脂中加入25%以下的填料，以增加强度，减少收缩率、降低成本等作用。一般来说，几乎任何粉状矿物都可用作填料，最常用的是天然沉积物，如碳酸钙。其他填料有金属粉、玻璃微珠及鳞片等。v应该注意的是所加入填料是否影响树脂固化速度，如炭黑和某些染料的加入就要考虑这个问题。v不饱和聚酯的基本性能是坚硬、不溶、不熔的褐色半透明材料，