不饱和聚酯树脂概况女包
发布时间:2022-08-19 20:10:20 来源:力神机械网
不饱和聚酯树脂概况
【中国牛涂网,NTW360.com新闻资讯】人类最早发现的树脂是从树上分泌物中提炼出来的脂状物,如松香等,这是“脂”前有“树”的原因。直到1906年第一次用人工合成了酚醛树脂,才开辟了人工合成树脂的新纪元。1942年美国橡胶公司首先投产不饱和聚酯树脂,后来把未经加工的任何高聚物都称作树脂okmart.com。但是早就与“树”无关了。
1、不饱和聚酯树脂的定义
树脂又分为热塑性树脂和热固性树脂两大类。对于加热熔化冷却变固,而且可以反复进行的可熔的树脂叫做热塑性树脂,如聚氯乙烯树脂(PVC)、聚乙烯树脂(PE)等;对于加热固化以后不再可逆,成为既不溶解,又不熔化的固体,叫做热固性树脂,如酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。
“聚酯”是相对于“酚醛”“环氧”等树脂而区分的含有酯键的一类高分子化合物。这种高分子化合物是由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的,而这种高分子化合物中含有不饱和双键时,就称为不饱和聚酯,这种不饱和聚酯溶解于有聚合能力的单体中(一般为苯乙烯)。
而成为一种粘稠液体时,称为不饱和聚酯树脂(英文名Unsaturated Polyester Resin 简称UPR)。因此不饱和聚酯树脂可以定义为由饱和的,或不饱和的二元酸与饱和的或不饱,和的二元醇缩聚而成的线型高分子化合物溶解于单体(通常用苯乙烯)中而成的粘稠的液体。
2、不饱和聚酯树脂的特性
不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂,当其在热或引发剂的作用下,可固化成为一种不溶不融的高分子网状聚合物。但这种聚合物机械强度很低,不能满足大部分使用的要求,当用玻璃纤维增强时可成为一种复合材料,俗称“玻璃钢”(英文名Fiber Reinforced Plastics 简称FRP)。“玻璃钢”的机械强度等各方面性能与树脂浇铸体相比有了很大的提高。
1、轻质高强
FRP的密度为1.4~2.2g/cm3,比钢轻4~5倍,而其强度却不小,其比强度超过型钢、硬铝和杉木。这对于航空、航天、火箭、导弹、军械及运输等需要减轻自重的产品具有非常重要的意义。例如波音747喷气客机在主要结构上应用的FRP部件达2.2吨,有效地节省了飞机燃料,提高了航速,延长了续航时间,增加了有效载荷。UPR-FRP与其他材料的性能:
材料
相对密度(g/cm3)
极限拉伸强度(Mpa)
比强度(10cm3)
拉伸弹性模量(Gpa)
比模量(10cm3)
UPR-FRP 1.5~1.7352 2076.6 19.71115.9 钢7.8 8801128.2204.16 261.7硬铝 2.8 457.61634.270.4251.4 杉木 0.570.41408.09.86197.2
2、耐腐蚀性能良好
UPR-FRP是一种良好的耐腐蚀性材料,能耐一般浓度的酸、碱、盐类,大部分有机溶剂、海水、大气、油类,对微生物的抵抗力也很强。正广泛应用于石油、化工、农药、医药、染料、电镀、电解、冶炼、轻工等国民经济诸领域,发挥着其他材料无法替代的作用。
3、电性能优异
UPR-FRP绝缘性能极好,在高频作用下仍能保持良好的介电性能。它不反射无线电波,不受电磁的作用,微波透过性良好,是制造雷达罩的理想材料。用它制造仪表、电机、电器产品中的绝缘部件能提高电器的使用寿命和可靠性。UPR-FRP的介电性能:
体积电阻率(Ω cm) 介电强度(KV mm-1) 介电常数(60Hz) 功率因数(60Hz) 耐电弧性(S)
1012~1014 15~20 3.0~4.4 0.003 125
4、独特的热性能
UPR-FRP的导热系数为0.3~0.4Kcal/mh℃,只有金属的1/100~1/1000,是一种优良的绝热材料,用其制成的门窗是第五代新型节能建材。另外,FRP线胀系数也很小,与一般金属材料接近,所以FRP和金属连接不致受热膨胀产生应力,有利于其与金属基材或混凝土结构粘接。
5、加工工艺性能优异
UPR的加工工艺性能优异,工艺简单,可一次成型,既可常温常压成型,又可以加温加压固化,而且在固化过程中无低分子副产物生成,可制造出比较均一的产品。由于其工艺性能优异,近年来已被广泛用于制作工艺品、仿大理石制品、聚酯漆等非玻璃纤维增强型材料。
6、材料的可设计性好
UPR-FRP是以UPR为基体,以玻璃纤维为增强骨材的复合材料,二者经过一次性加工成型为最终形状的制品。所以FRP不仅仅是一种材料,同时也是一种结构。所谓可设计性包含两方面内容:
(1)功能设计;通过选择合适的UPR和玻璃纤维可以制成具有各种特殊功能的FRP制品,如:可以制成耐腐蚀的产品;可以制成耐瞬时高温的产品;可制成透光板材;可制成耐火阻燃制品;可制成耐紫外线制品。
(2)结构设计:可以根据需要,灵活地设计出各种产品结构,如玻璃钢门窗、玻璃钢格栅、玻璃钢管、玻璃钢槽、玻璃钢罐等。
任何一种材料都不是万能的,FRP也不例外。首先FRP与金属相比有许多本质上差别,例如金属是各向同性材料,而FRP是各向异性材料,金属在应力作用下,一般分为弹性变形与塑性变形两个阶段,而FRP在应力作用下一般没有显著的塑性变形阶段,没有屈服点,在受力过程中有分层现象,在超负荷时容易突然断裂。其次FRP的模量较低,比钢材差10倍,因此凡对刚性要求高的产品必须进行精心设计。第三,FRP的耐热比金属材料相差甚远,到目前为止FRP的长期使用温度还只限于200℃以下。
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