【环氧板】材料根据树脂种类不同

     【环氧板】材料根据树脂种类不同

       环氧板成型工艺是将浸渍树脂胶液的增强材料,在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化,连续不断地生产长度不限的复合材料。因此，环氧板工艺是一种连续的自动化生产工艺。自从1951年第一个关于环氧板工艺的专利诞生以来，复合材料环氧板工艺已经发展成一种制造纤维增强树脂基复合材料的常用方法。

        环氧板材料根据树脂种类不同，分为热塑性环氧板材料和热固性环氧板材料两大类。热固性环氧板材料的加工范围宽、工艺性能好，在环氧板材料中占主导地位。但热塑性环氧板材料具有韧性好、环氧板速度快以及可回收等特点。本节主要介绍热固性环氧板材料成型技术。

     (1)增强材料。增强材料是纤维增强材料的支撑骨架,它从根本上决定了环氧板制品的性能。环氧板成型工艺对增强材料的主要要求有不产生悬垂现象,纤维张力均匀，成带性好，断头少、不易起毛，浸润性好、树脂浸清速度快，强度及刚度高等。

      在环氧板材料的增强材料中，应用最广泛的是玻璃纤维无捻粗纱(纤维原丝进行合股络纱而得到的未加捻的纱线)、玻璃纤维连续毡及短切毡，也有的制品采用玻璃纤维无捻粗外布及布带等;另外，应用较多的是聚酯纤维(涤纶)及其织物。应用于航空航天工业及汽车工业等领域的先进环氧板材料则应用芳纶、碳纤维等高性能纤维及其织物作为增强材料。

        相关研究人员研究出具有-定的横向增强效果的膨体无捻粗纱，如卷曲无捻粗纱和空后

       变形无捻粗纱，能改善环氧板制品的表面质量。为了保证环氧板成型玻璃纤维材料的楷向强度，还需采用短切原型毡、连续原丝毡、组合毡、无捻粗纱机织物和针织物等增强材料。此外三维编织技术也被用于环氧板成型工艺，三维编织物的可设计性强能很好地克服材料制的层间剪切强度低、易于分层等问题。

       (2)树脂基体。环氧板成型工艺所用的树脂主要为不饱和聚酯树脂(90%左右)，根据制品的性能要求，也可采用环氧树脂、甲基丙烯酸树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂等。环氧板成型用的树脂要求有较高的耐热性能、较快的固化性能和较好的润湿性。根据环氧板材料制品的使用要求和环氧板工艺条件，树脂基体应满足下述要求:①黏度较低，一般在0.2 Pa. S以下，具有良好的流动性和对增强材料的浸润性,便于树脂充分浸渍增强材料。②固化收缩率较低，既可降低制品的固化收缩率,降低制品的内应力，控制制品中微裂纹的发展，还可降低原材料成本。③工艺适用期较长和固化时间较短,以达到连续环氧板快速固化的要求。④黏结性好，只有树脂基体对增强材料有良好的黏结性才能保证材料具有良好的力学性能。

       随着环氧板工艺的发展和环氧板制品的广泛应用，各公司不断推出了适用于环氧板成型工艺的专用聚酯树脂。专用环氧板聚酯树脂使固化收缩率及制品的表面质量得到了改善,并改善了树脂的适应期和固化速度，提高了环氧板速度。国内外已有大量的环氧板专用树脂供应,因而目前实际使用的不再是通用聚酯树脂而是专用树脂体系。

       (3)催化及固化剂。催化剂的作用是引发热固性不饱和聚酯树脂.乙烯基酯树脂以及丙烯酸酯树脂等交联固化反应。通常环氧板工艺使用单一组成的催化体系，然而很多环氧板成型研究人员发现使用由低温催化剂和高温催化剂组成的催化剂效果更好。

在催化剂体系中往往还含有固化剂，固化剂的作用是降低固化温度.加快固化速度，减少催化剂的用量。固化剂的选择将直接影响基体的耐热、力学和耐腐蚀等性能。

       (4)其他添加剂。其他添加剂包括脱模剂、填料、着色剂和阻燃剂等。

       脱模剂能起到润滑和脱模的作用，降低在牵引时物料所受的阻力,离模后制品表面完整、光滑。脱模剂按用法可分为外脱模剂和内脱模剂。外脱模剂是将原液按照一定比例稀释后喷到模具型腔内生产，内脱模剂是按照生产原料的百分比添加进去生产。早期的环氧板工艺采用外脱模剂，常用的是硅油等,但外脱模剂用量很大且制品表面质量不理想。为了满足难度较大的环氧板工艺的各项特殊要求，现已多采用内脱模剂。通常使用的内脱模剂应满足以下要求:①能均勾地分散在树脂混合物中,并保证相当温度下不聚集，无明显上浮或下沉;②内脱模剂的加人不影响树脂的使用时间及其固化反应特性，不影响制品的性能③对人体无毒性，不影响操作人员的身体健康;④内脱模剂能在固化过程中及时迁移到树脂表面。因此，所选择的内脱模剂必须是含有弱极性基团和非极性基团的表面活性剂类物质.锅极性基团部分能使内脱模剂均勾分散在环氧树脂中而非极性部分则起到良好的润滑作用。模剂均匀分散在环氧树脂中，而非极性部分则起到良好的润滑作用。

    填料的主要目的是降低树脂的成本，同时也能改善材料的某些性能。通常情况下，大多数无机填料可以提高材料的机械强度和硬度，减少固化收缩率，提高自熄性,增加树脂黏度和降低流动性。

    着色剂能改善环氧板制品的外观，使制品更加丰富多彩。着色方法有外着色和内着色两种:外着色就是在制品表面上色，内着色是将色料与树脂在成型前混合使用。

    某些树脂在分子骨架上就带有具有阻燃功能的官能团，但是很多树脂体系还得依靠外加阻燃剂达到阻燃目的。阻燃剂包括有机卤化物、有机磷化物以及某些无机氧化物(如三氧化二锑)等。

    此外,为了改善环氧板工艺性和某些特殊性能还可添加一些特殊的添加剂，例如在为了消除树脂中的气泡、提高制品性能而加人的消泡剂等。

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