聚合物基复合材料-基体材料.pdf

HPU-CMSE 第第33章章基体材料基体材料 材料科学与工程学院材料科学与工程学院 高分子专业 第三章 PMC基体材料 本章教学目的： 熟悉基体材料的基本性能 了解基体材料的工艺性了解基体材料的工艺性 掌握不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂性能、用途、合成及固 化过程 了解高性能树脂性能和用途 本章重点难点： 不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂性能、用途、合成及固化过程 2 3.1 概述概述 力学-纵向拉伸 复复合材料材料 ： + + 基体 增强体 其他添加剂 性能 成型工艺 聚合物基体合物基体是FRPFRP的的一个必个必需组分组分。在复合材料成型过在复合材料成型过 程中，基体经过复杂的物理、化学变化过程物理、化学变化过程 ，与增强纤维复 合成具有一定形状的整体，因而整体性能整体性能直接影响复合材料 性能 。 3 3.1 概述概述 3.1.1 基体材料组分及作用 1. 聚合物基体 基体材料主要成分基体材料主要成分 ，决定复合材料的性能决定复合材料的性能、成型工艺及价格成型工艺及价格。 要求：具有较高的力学性能、介电性能、耐热性能和耐老化性 能，并且要施工简单，有良好的工艺性能。 聚合物基体材料的分类聚合物基体材料的分类 用于复合材料的聚合物基体有多种分类方法用于复合材料的聚合物基体有多种分类方法 ，，如按如按树脂热树脂热 行为可分为热固性及热塑性两类。 4 3.1 概述概述 3.1.1 基体材料组分及作用 热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、 聚醚醚酮聚醚醚酮等等 ，它们是它们是一类类线形线形或或有支链有支链的固态高分子的固态高分子 ，可可 溶可熔，可反复加工成型而无任何化学变化。 按聚集态结构不同，这 类固态高分子有类固态高分子有非晶非晶((或无或无 定形)和结晶两类，而后者 的结晶也是不完全的，通常 热塑性聚合物的形态特征 的结晶度在的结晶度在2020--8585％％范围范围。 5 3.1 概述概述 3.1.1 基体材料组分及作用 热固性基体如环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂等， 它们在制成最终产品前它们在制成最终产品前 ，通常为分子量较小的液态或固通常为分子量较小的液态或固 态预聚体 ，经加热或加固化剂发生化学反应固化后，形 成不溶不熔的 三维网状高分子 这 三维网状高分子 ，这 类基体通常是无定形 的。 热固性聚合物的形态特征 热固性聚合物的形态特征 6 3.1 概述概述 3.1.1 基体材料组分及作用 2. 辅助剂 ①①固化剂固化剂、引发剂引发剂、促进剂促进剂 ②②稀释剂稀释剂 降低聚合物降低聚合物基体粘度体粘度 ，，便于施便于施工。 非活性稀释剂 ：不参与树脂固化反应 ，树脂成型中挥发， 加入量为加入量