第十讲聚合物基复合案例.ppt

聚合物基复合材料;目录;4.1 概述; 实用PMC通常按两种方式分类。一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料；另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。如：玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点，同时还有其本身的特殊性能。;聚合物基发展史;4.2 聚合物基体;4.2.1 热固性树脂;4.2.1.1 不饱和聚酯;结构特点：;不饱和聚酯的用途：;不饱和聚酯树脂的物理和化学性质; 化学性质 不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物，在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键，而在大分子链两端各带有羧基和羟基. 主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应，使不饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。 主链上的酯键可以发生水解反应，酸或碱可以加速该反应。若与苯乙烯共聚交联后，则可以大大地降低水解反应的发生。 在酸性介质中，水解是可逆的，不完全的，所以，聚酯能耐酸性介质的侵蚀；在碱性介质中，由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子，水解成为不可逆的，所以聚酯耐碱性较差。;;4.2.1.2 环氧树脂 ;定义：;特点：;环氧树脂的特性;;环氧树脂的应用;底涂一般是用来抹平地面，修补基层的一些问题，如粉化，鼓泡，同时还可以进行一定的防水处理，中涂是施工产品的重要表现，是耐磨还是防静电或者是其他要求，一般在中涂采用不同的材料和工艺，面涂一般是调色和保护作用。 ;修复桥梁结构;电子行业  高低压电器、电机、LED、电子元器件的绝缘及封装 ;4.2.1.3 酚醛树脂;酚醛树脂的发展历史;4.2.1.4 呋喃树脂;4.2.1.5 其他热固性树脂; 聚酰亚胺对热和氧化十分稳定，并具有突出的耐辐射性和良好的电绝缘性，它可分为热固性和热塑性两种。是近年来发展较快的耐高温树脂，250度下可长期使用，无氧时可在300度下使用，零强度温度达800度。适于制造航空航天领域的复合材料。 ;有机硅树脂:; 有机硅树脂则是聚有机硅氧烷中一类分子量不高的热固性树脂。 用这类树脂制造的玻璃纤维增强复合材料，在较高的温度范围内（200~250℃）长时间连续使用后，仍能保持优良的电性能，同时，还具有良好的耐电弧性能及憎水防潮性能。 ;有机硅树脂的性能如下：;;三聚氰胺甲醛树脂：;脲醛树脂：;4.2.2 热塑性树脂;热塑性树脂的基本性能;2、电学性能;热塑性树脂的应用;4.2.2.1 聚烯烃;4.2.2.2 聚酰胺; 聚酰胺分子链中的酰胺基团可以相互作用形成氢键，使聚合物有较高的结晶度和熔点。各种聚酰胺的熔点随高分子主链上酰胺基团的浓度和间距而变化，熔点相差较大，约在140~280℃之间。 聚酰胺的熔点虽较高，但其热变形温度都较低，长期使用温度低于80℃。 ;;;尼龙的应用;4.2.2.3 聚碳酸酯;主要性能：;;聚碳酸酯的应用;4.2.2.4 聚甲醛;聚甲醛的力学性能相当好，它具有较高的强度的弹性模量，摩擦系数小，耐磨性能好。聚甲醛还具有高度抗蠕变和应力松弛的能力。 聚甲醛尺寸稳定性好，吸水率很小，所以吸水率对其力学性能的影响可以不予考虑。 聚甲醛有较好的介电性能，在很宽的频率和温度范围内，它的介电常数和介质损耗角正切值变化很小。 聚甲醛的耐热性较差，在成型温度下易降解放出甲醛，一般在造粒时加入稳定剂。若不受力，聚甲醛可在140℃下短期使用，其长期使用温度为85℃。 聚甲醛耐气候性较差，经大气老化后，一般性能均有所下降。 但它的化学稳定性非常优越，特别是对有机溶剂，其尺寸变化和力学性能的降低都很少。 受强酸侵蚀，耐候性差，粘结性差，热分解与软化温度接近，故熔融加工困难。 ;聚甲醛的应用;4.2.2.5 氟树脂 ;;;氟树脂的应用;4.3纤维增强聚合物复合材料;4.3.1 玻璃纤维增强热塑性塑料;;;4.3.1.1 玻璃纤维增强聚丙烯;4.3.1.2 玻璃纤维聚酰胺;;4.3.1.3 玻璃纤维增强聚苯乙烯类塑料;4.3.1.4 玻璃纤维增强聚碳酸酯;4.3.1.5 玻璃纤维增强聚酯;4.3.1.6 玻璃纤维增强聚甲醛;4.3.2 破璃纤维增强热固性塑料;;玻璃纤维增强环氧树脂;玻璃纤维增强酚醛树脂;玻璃纤维增强聚酯树脂;4.3.3 高强度、高模量纤维增强塑料;4.3.3.1 碳纤维增强塑料;4.3.3.2 芳香族聚酰