熱固性聚合物基復合材料

ThermosettingPolymer-basedComposites

查找資料：李維康、李延峰PPT制作：王增強、趙知淵PPT講解：趙知淵

熱固性聚合物基復合材料發展方向

熱固性聚合物基復合材料廢棄物回收利用

熱固性聚合物的定義（Define）一

熱固性聚合物基復合材料的制備與成型熱固性樹脂的增韌方法及其增韌機理常見的熱固性聚合物基體二三四五六一、熱固性聚合物的定義（ThermosettingPolymer）

線形聚合物在加熱條件下發生了交聯反應，形成了網狀或體型結構，成型后再加熱時不能熔融塑化，也不溶于溶劑，這類聚合物稱為熱固性聚合物。/doc/311471-329815.html一個化學反應三個特征線性（加工前）

交聯型（加工后）胡健.

基于機械物理法的熱固性酚醛樹脂回收工藝及試驗研究

,

2012

熱固性聚合物基復合材料，又稱熱固性纖維增強塑料，是用短切的或連續纖維及其織物增強熱固性樹脂基體,經復合而成。吳良義,羅蘭,溫曉蒙.熱固性樹脂基體復合材料的應用及其工業進展.熱固性樹脂,2008,23.二、熱固性復合材料的制備與成型[1]張小溪.復合材料成型工藝方法及優缺點分析.中國航空工業集團公司濟南特種結構研究所,250023[2]百度資料整合成本投資規模形狀操作周期效率性能其他手糊成型低小大復雜人工長低與工作人員的技術有關材料廣；結構能制成夾層；設計易改變注射成型低大大復雜半機械短高制品整體效果好，強度差污染大；固化不均勻；有氣泡。模壓成型低大中小簡單機械短高成品美觀尺寸準確重復性好各向同性孔隙少程序復雜可一次成型。袋壓成型低小大復雜半機械短高好纏繞成型低大大回轉體機械短高產品準確度高且質量穩定技術要求嚴；表面有凹陷的制品不能纏繞。熱壓罐成型低大大簡單機械短高質量高結構不簡單拉擠成型低大大桿機械短高軸向性能優異制品橫斷面恒定一般的熱固性塑料加工流程圖（注射成型）胡海清.注射模具成型設計.中國輕工業出版社,北京,1999熱固與熱塑：工藝程序相同，但工藝參數條件不同。

常用注塑成型注塑機：柱塞式、螺桿式（混煉性、塑化性）百度百科：熱固性塑料特點效率高壓力和流量可調系統噪聲低壽命長密封可靠具有手動、半自動兩種工作模式。http://91813./product/1498659.htm功能特點：1、工作方便且生產效率高2、定位精度高、合模準確3、自動化4、圓盤2、3、4站可選5、30，000/offer/39807240948.html?tracelog=p4p/china/pd/7936419/精密螺桿式注塑機.html臺灣宜得世60,00014三、熱固性樹脂的增韌方法及其增韌機理/link?url=FiZmoj-1p3CzrIY7B30DGGQH0TeWMQr4dZRhOImqZZ0yFlbOEEPO5zJuhOvp3NZHmKaYvCxfVNJNjTwnsGlzzXPxNq6tYJ5dZshnLVwY1sq/link?url=FiZmoj-1p3CzrIY7B30DGGQH0TeWMQr4dZRhOImqZZ0yFlbOEEPO5zJuhOvp3NZHmKaYvCxfVNJNjTwnsGlzzXPxNq6tYJ5dZshnLVwY1sq1、/link?url=FiZmoj-1p3CzrIY7B30DGGQH0TeWMQr4dZRhOImqZZ0yFlbOEEPO5zJuhOvp3NZHmKaYvCxfVNJNjTwnsGlzzXPxNq6tYJ5dZshnLVwY1sq2、蔣冠蘭,王貴友,胡春圃.氨酯脲型聚醚胺的合成及其增韌環氧樹脂的研究.華東理工大學學報,2015,41(1).1、用剛性無機填料,橡膠彈性體、熱塑性樹脂單體和熱致性液晶(TLCP)聚合物等第二相來增韌改性。3、陳平,張巖.熱固性樹脂的增韌方法及其增韌機理.復合材料學報,1999,16(3)

:19-22.熱塑性樹脂貫穿增韌1、/link?url=FiZmoj-1p3CzrIY7B30DGGQH0TeWMQr4dZRhOImqZZ0yFlbOEEPO5zJuhOvp3NZHmKaYvCxfVNJNjTwnsGlzzXPxNq6tYJ5dZshnLVwY1sq2、徐亞娟，劉少兵.熱塑性樹脂增韌環氧樹脂研究進展.熱固性樹脂,2010,25(6).3、陳平,張巖.熱固性樹脂的增韌方法及其增韌機理.復合材料學報,1999,16(3)

:19-22.熱塑性樹脂架橋增韌1、/link?url=FiZmoj-1p3CzrIY7B30DGGQH0TeWMQr4dZRhOImqZZ0yFlbOEEPO5zJuhOvp3NZHmKaYvCxfVNJNjTwnsGlzzXPxNq6tYJ5dZshnLVwY1sq2、用熱塑性樹脂連續貫穿于熱固性樹脂網絡中,形成半互穿網絡聚合物(S-IPN)來增韌改性2、陳平,張巖.熱固性樹脂的增韌方法及其增韌機理.復合材料學報,1999,16(3)

:19-22.四、常見的熱固性聚合物基體

1、酚醛樹脂（PF）(電木)合成：過量的甲醛和苯酚進行縮聚反應，在氨或氫氧化鈉堿性催化作用下，生成熱固性PF樹脂。區分：熱塑性PF

淡黃色至紅棕色透明粘稠液體吳林志.酚醛樹脂合成和酚醛泡沫板材的制備.2013酚醛樹脂實驗制作視頻/watch/06885719289776081811.html?page=videoMultiNeed常見的PF黑色制品，燃燒難，火焰黃色火化，酚味，并有強烈的甲醛味，發生開裂現象。酚醛樹脂耐高溫視頻（氧炔焰中心溫度3000多度）/u71/v_MTA0NDA4NDUy.html

2、氨基塑料酚醛塑料應用與性能制作隔音材料、隔熱材料等耐火材料、摩擦材料百度圖片具有氨基的有機物（脲、三聚氰胺或苯胺）與醛類化合物，縮聚。以脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂為主。隋智慧.氨基樹脂的研究進展.皮革化工,2002,19(4).

1920年開始應用，無色透明，有機玻璃，易龜裂，耐水性不好。（1）脲醛塑料（UF）Urea-formaldehydeResin（電玉）

1929年德國的IG公司，工業化生產，膠合板和木材膠粘劑，模塑材料。價格較低，耐水性和耐熱性不如酚醛樹脂。/p-3899068305947.html脲醛樹脂扣脲醛樹脂制作馬桶蓋應用：1、耐水性和介電性能要求不高的制品，如插線板、開關、機器手柄、儀表外殼、旋紐、日用品、裝飾品、麻將牌、便桶蓋，餐具。1、百度百科、百度圖片2、/p-3899068305947.html3、董金虎,楊甜甜,劉利利等.脲醛樹脂的研究與應用新進展.塑料科技,2015,43(3).2、膠粘劑中用量最大的品種.1、百度百科、百度圖片2、/p-3899068305947.html3、董金虎,楊甜甜,劉利利等.脲醛樹脂的研究與應用新進展.塑料科技,2015,43(3).4、/archieves/urea-formaldehyde-resin-microencapsulated-electronic-ink-and-curing-of/3、燈罩、插座、麻將牌，圍棋子、象棋子等（硬度、密度、耐溶劑，顏色）。4、泡沫材料、微膠囊等。（2）三聚氰胺（MF、MPF）Melamine-formaldehyderesin(MF)、Melamine-phenol-formaldehyderesin

(MPF)

1938年瑞士汽巴公司首先獲得三聚氰胺的制造專利。

1951年日本開始工業化生產。（無色透明）三聚氰胺甲醛樹脂的反應歷程、樹脂結構及固化方式都和脲醛樹脂基本相同。三聚氰胺與甲醛發生加成反應，生成羥甲基衍生物（配比→1-6，3為主）。無色透明/p-3899068305947.html1、/detail458510.html2、杭祖圣,陳西如,談玲華等.三聚氰胺甲醛樹脂壁微膠囊的研究進展.納米材料與結構,2010,47(5).3、劉超.三聚氰胺甲醛復合物泡沫的制備與阻燃防靜電性能的研究.2014在沸水中穩定、耐高溫、自熄性、抗電弧性、來源廣泛、價格低廉涂料、裝飾板、模塑材料、膠粘劑、泡沫、微膠囊等。性能脲醛樹脂MF密度，g/cm3吸水率，%收縮率，%拉西格流動性，mm馬丁耐熱，℃沖擊強度，kJ/m2彎曲強度，MPa1.50.50.61751008.01001.50.150.4-0.5110-1191307.088/p-3899068305947.html氨基樹脂的應用：1、絕緣材料、餐具。2、粘合劑、涂料、織物和紙張處理劑等。3、色彩鮮艷的塑料制品。4、航空、電器、建筑等部門，裝飾材料、隔熱、隔音材料。性能：電絕緣、無毒耐熱性、耐酸性好無色、半透明堅硬、耐刮傷/p-3899068305947.html

3、環氧樹脂（EP）

1940年，瑞士的汽巴公司（CIBA）和美國的SHELL公司開始工業化生產，膠粘劑和涂料，用途廣泛。/p-3899068305947.html分類:縮水甘油醚類（F、S、A；酚醛；肪族；溴代）縮水甘油酯類、縮水甘油胺類、脂環族環氧樹脂、環氧化烯烴類、新型環氧樹脂（海因環氧樹脂、酰亞胺環氧樹脂）定義：環氧基，固化反應，不溶、不熔三維空間網狀結構。制備：大部分由雙酚A和環氧氯丙烷進行縮聚的產物。識別：燃燒情況是慢慢燃燒、火焰黃色有黑煙、并噴濺黃色火星，由刺鼻酚氣味，燃燒處變黑。劉恒昌.新型環氧樹脂的合成、結構和性能研究.2014性能：醚鍵、羥基、苯→電絕緣、粘合、加工性能優異、穩定、收縮率低、強度高、價格低。應用：EP基體是應用最普遍的樹脂基體。1、印刷電路的線路板2、高壓管道和壓力容器中和建筑結構工程中補強。1、吳良義,羅蘭,溫曉蒙.熱固性樹脂基體復合材料的應用及其工業進展.熱固性樹脂,2008,23.2、劉恒昌.新型環氧樹脂的合成、結構和性能研究.2014環氧樹脂膠環氧樹脂固化劑環氧樹脂led封裝劑3、涂料（自流平地板、金屬板上的噴粉）、環氧樹脂類油漆、膠類、封裝劑/p-3899068305947.html劉恒昌.新型環氧樹脂的合成、結構和性能研究.20144、國內飛機結構及航天結構用碳纖維復合材料的基體垂尾壁板T300/4211前機身T300/LWR-1直升機旋翼T300/YEW-7808也用作粘合劑1、王汝敏,藍立文.先進復合材料用熱固性樹脂基體的發展.熱固性樹脂，2001,16（1）2、/s/blog_86d1c1b50102uxmi.html3、/2014/0414/88110.shtml改性方法：橡膠彈性體增韌、熱塑性樹脂增韌和熱致液晶增韌。王汝敏,藍立文.先進復合材料用熱固性樹脂基體的發展.熱固性樹脂，2001,16（1）公司型號CAI（MPa）BASF/NarmcoRigiditeX5255-3345Toray-Hexcel3900-2/T800H368ICI-Fiberite977-1/IM7348北京航空材料研究院T300/5228190北京航空材料研究院T800/5228250高韌性的環氧/碳纖維復合材料：航天、雷達4、呋喃樹脂糠醛，含有呋喃環。優點：耐蝕、耐熱、來源廣泛、工藝簡單缺點：脆性大、粘結性差、施工工藝差70年代中期，耐蝕玻璃鋼，高溫強腐蝕環境。1、王文元,顧麗莉.呋喃樹脂的研究與應用.化工中間體,2007,3.2、百度百科性質：耐強酸(強氧化性的硝酸和硫酸除外)、強堿和有機溶劑，耐高溫。應用：(1)防腐蝕的膠泥，化工設備襯里、涂料。(2)耐熱材料，150℃。(3)攪拌裝置、貯槽及管道。(4)造型，模具。(5)玻璃鋼、自硬砂1、王文元,顧麗莉.呋喃樹脂的研究與應用.化工中間體,2007,3.2、百度圖片

5、硅樹脂

硅樹脂（有機硅），1943年由美國最早工業化生產。以Si-O-Si為主鏈，其他有機基團為側鏈的特殊結構1、徐志飛,周權,沈康,新型硅炔樹脂復合材料的制備與性能.玻璃鋼/復合材料增刊.20142、楊洋.硅樹脂基功能透明納米復合材料的制備及光學性能研究.2009硅橡膠自熄管硅橡膠塞子硅橡膠玻璃纖維套管憎水、電絕緣、耐高低溫、化學穩定、脫模及生理惰性有機硅油（消泡劑、脫模劑、導熱油、化妝品）、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶聯劑等。1、徐志飛,周權,沈康,新型硅炔樹脂復合材料的制備與性能.玻璃鋼/復合材料增刊.20142、楊洋.硅樹脂基功能透明納米復合材料的制備及光學性能研究.2009

6、不飽合聚酯樹脂1、不飽和二元酸、飽和二元酸和二元醇縮聚：

線型，不飽和雙鍵和酯鍵。2、經交聯劑苯乙烯稀釋3、加入固化劑共聚：體型。優點：工藝性能優良、綜合性能良好、品種多，適應性廣、價格較低缺點：固化時體積收縮率較大、貯存期限、氣味1、慕學臣.預復合法制備不飽和聚酯樹脂/OMMT復合材料機理及性能研究.20132、高虹,張振庭.玻璃纖維增強新型不飽和聚酯樹脂樁核的研究.口腔頜面修復學雜志,2015,16(1)

7、雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂基體順丁稀二酸酐為原料1、程群峰.雙馬來酰亞胺樹脂基復合材料的離位增韌研究.20072、高玉雯.高性能氮化硼/雙馬來酰亞胺樹脂復合材料的研究.2012吸濕率較低,高強度、高模量、