環氧樹脂基復合材料 epoxy resin matrix composite

 
  以環氧樹脂為基體的復合材料。環氧樹脂分子中一般含有兩個以上環氧基團,按分子結構不同可分為縮水甘油醚、縮水甘油酸、縮水甘油酯以及脂肪族、脂環族環氧樹脂等類型;其固化劑種類有很多,主要有多元脂肪酸酐及芳香酸酐、叔胺類以及某些低聚物等,根據要求可選擇不同固化體系。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸及其制品等。這類復合材料具有較高的強度與模量和良好的尺寸穩定性、耐化學腐蝕性和耐霉菌性。耐熱性與固化劑有關,一般介于酚醛樹脂和不飽和聚酯之間。環氧樹脂對各類纖維有良好的浸潤性和粘附性,成型工藝性好,可通過選擇不同的樹脂固化體系實現室溫、中溫、高溫固化,固化時無揮發分、孔隙率低、收縮率小。通常采用接觸壓成型、模壓成型、熱壓罐成型、纏繞成型、RTM成型、反應式注射成型和擠出成型等。環氧樹脂基復合材料多為高性能復合材料,廣泛應用于航空、航天、機械、電器、化工等工業領域。
 
  多官能度環氧樹脂(基)復合材料 multiifunctional epoxy resin matrix composite
 
  是環氧樹脂基復合材料的一種。所采用的樹脂基體為多官能度環氧樹脂,即該類環氧樹脂平均每個分子中含有至少三個環氧基團,如AGF-90為三官能團環氧樹脂,AG-80為縮水甘油胺類四官能度環氧樹脂,其特點是粘度低,活性大,交聯密度高,對常見的各種增強纖維如玻璃纖維、碳纖維及有機纖維等具有良好的浸潤性與粘附性。固化劑通常好選胺類和酸酐類,尤其以芳香胺如DDM、DDS合適。這種復合材料具有較高的耐熱性和力學性能,并具有良好的耐腐蝕性、耐候性和介電性能等。缺點是較脆,常需加入增韌劑或其他樹脂混用。常用的成型方法與環氧樹脂基復合材料基本相同。
 
  環氧酚醛樹脂基復合材料 epoxy phenolic resin composite
 
  以環氧酚醛樹脂為基體的復合材料。環氧酚醛樹脂是低分子量線性酚醛樹脂在堿性催化劑作用下與過量的環氧丙烷反應制得的一種多環氧化酚醛樹脂。室溫下一般呈高粘度或半固體狀態,對常見的各種增強材料如玻璃纖維、碳纖維和芳綸等都具有良好的浸潤性和粘附性。其特點是環氧基含量高,固化后樹脂交聯密度大。可采用一般環氧樹脂固化劑進行固化,如叔胺、酸酐及咪唑類等。這類復合材料的耐熱性介于環氧樹脂和酚醛樹脂復合材料之間,成型工藝性較酚醛樹脂好,收縮率也較低。成型方法與環氧樹脂基復合材料相同。
 
  酚醛樹脂基復合材料 phenolic resin composite
 
  以酚醛樹脂為基體的復合材料。酚醛樹脂基復合材料主要以無機或有機粉狀填料、短纖維、玻璃纖維及其制品為增強體,較少采用碳纖維、芳綸等。酚醛樹脂是上用于復合材料的早使用的樹脂基體。通常有熱塑性與熱固性兩種樹脂類型,前者需要借助固化劑固化成型;后者可自身在高溫下固化成型。酚醛樹脂復合材料具有良好的耐熱性、耐燒蝕性、抗蠕變性、尺寸穩定性、阻燃性、耐磨性、耐腐蝕性以及介電性能,缺點是制品收縮率高,脆性大,需在高溫、高壓下成型。酚醛樹脂基復合材料不僅用作航天領域的燒蝕材料,而且廣泛應用于機械制造、電子電器、建筑、化工等領域。
 
  低壓酚醛樹脂基復合材料 low presure phenolic resin composite
 
  是酚醛樹脂基復合材料的一種,其基體是低壓酚醛樹脂。低壓酚醛樹脂是指可以在較低壓力(一般為0.3~3MPa)下成型的酚醛樹脂。這種樹脂通常有兩種來源,一種是苯酚、甲醛在氫氧化鋇催化作用下縮合得到的高鄰位低壓酚醛樹脂,具有粘度低、揮發分少、固化速度快等特點;另一種是用聚乙烯醇縮丁醛等改性的低粘度熱固性酚醛樹脂。低壓酚醛樹脂復合材料具有高壓酚醛樹脂復合材料的許多特性,如耐熱性好、可在180~200℃下長期使用;介電性、耐磨性、抗蠕變性、尺寸穩定性優良;價格低廉等。突出優點是成型壓力低,克服了高壓酚醛樹脂設備龐大、操作復雜、不能成型較大型制件的缺點,適合真空、袋壓、熱壓罐、接觸、纏繞及層壓等成型方法。廣泛應用于航空航天及化工領域等。
 
  高壓酚醛樹脂基復合材料 high presure phenolic resin composite
 
  是酚醛樹脂基復合材料的一種,其基體是高壓酚醛樹脂。高壓酚醛樹脂是指需在較高壓力(一般為5~50MPa)下成型的酚醛樹脂。這類復合材料耐熱性高、尺寸穩定性好,吸水性小,介電性能優異,耐燒蝕,耐腐蝕等特點。通常用模壓成型。主要用于制作各類耐熱、耐磨、絕緣制品,小型結構件及各種層壓板,用于電氣儀表、機械制造及其他工業領域。
 
  改性酚醛樹脂基復合材料 modified phenolic resin composite
 
  以改性酚醛樹脂為基體的復合材料。為滿足復合材料性能及工藝要求,一般需要對普通酚醛樹脂進行改性。改性途徑很多。用聚乙烯醇縮丁醛、丁氰橡膠等可改性酚醛樹脂脆性;用硼酸、有機硅樹脂可改性其耐磨和耐然性;用環氧樹脂、氨基樹脂可改善其粘附性、力學性能及可裝飾性;用封閉酚羥基方法可增加酚醛樹脂的耐堿性及吸濕性;用環氧氯丙烷與酚羥基反應可獲得工藝性好的環氧酚醛樹脂等。改性酚醛樹脂復合材料常采用真空袋、熱壓成型和纏繞成型;有時也采用模壓、拉擠、注射等成型方法。這類復合材料作為耐高溫、耐燒蝕材料主要應用于航空航天及其他領域。
 
  雙馬來酰亞胺樹脂基復合材料 bismaleimide resin composite
 
  以雙馬來酰亞胺為基體的復合材料。雙馬來酰亞胺(BMI)是由馬來酸酐和芳香二胺經縮合反應得到的熱固性樹脂,分子量小,分子兩端帶有活潑雙鍵,可自聚,也可與烯類單體及其齊聚物或不同結構的雙馬來酰亞胺的齊聚物進行二元或三元共聚,還可與胺類單體進行加成反應,可得到許多改性樹脂品種。常用的增強纖維有碳纖維、石墨纖維及混雜纖維,玻璃纖維也有少量使用。這類復合材料耐溫性好,可在180~200℃下長期使用,耐濕熱和老化性能優良,燃燒時少煙、低毒;工藝性良好,適合于接觸壓成型、纏繞成型、熱壓罐成型和模壓成型等。

 

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