复合材料热塑性树脂基体
复合材料_热塑性树脂基体2概要
——鲁学峰、袁超平
目录
一、聚乙烯 二、聚丙烯 三、聚氯乙烯 四、聚苯乙烯 五、ABS 六、聚酰胺 七、聚碳酸酯 八、氟塑料 九、LFT
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聚乙烯(PE)
按密度分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
（一）性能
1、不含极性基团，介电性、化学稳定性好，吸水性低，无毒、 无味、乳白色蜡状固体。0.91~0.96之间，制成薄膜是透 明的。耐寒性很好。分子量越高，支化越多，脆化点越低。 2、强度主要由结晶时分子紧密堆砌程度所提供。机械性能 取决子聚乙烯的分子量和支化度。强度不高，表面硬度 低，弹性模量小，容易蠕变和应力松弛。 3、非极性聚合物，绝缘性比其他任何介电物质都好，作超 高频绝缘材料。介电损耗和介电常数几乎与电场强度和频 率无关，介电常数与其密度是线性依赖关系，密度高的介 电常数也高。遇热时密度降低，介电常数也低。此外，聚 乙烯在氧化时会产生羰基，介电损耗有所提高。 4、耐酸碱腐蚀。
4
聚丙烯(PP)
（一）聚丙烯的结构与性能
1、结构： 头—尾相接的线型结构，根据其侧链甲基 的空 间排列，有三种不同的形式： 全同立构：甲基在同侧 CH3 CH3 CH3 CH3
CH2 C CH2 H C CH2 H C CH2 H C H
间同立构：甲基交替地向主链的两个方向排列。
CH3 CH2 C CH2 H H C CH2 CH3 C）PVC的用途
工业上：作防腐材料，如输送酸、碱、油、纸浆等用的管道， 酸、碱吸收塔、排气塔、贮槽、泵、风机及其代替铅的防腐 化工设备，或者用于钢管衬里层。 建筑材料（硬质PVC）：如地下水道、废水管、阻燃的门、 地板和墙壁材料。 电线：聚氯乙烯由于绝缘性、耐老化性好，用作电线的绝缘 层做电线和电线的护套。 人造革：广泛用做椅子、防雨布、各种箱子、沙发、衣服、 办公用品和家具等。
复合材料基体(Matrix)材料
2、非氧化物陶瓷
主要有氮化物、碳化物、硼化物和硅化物。 特点：是耐火性和耐磨性好，硬度高，但脆
性也很强。碳化物、硼化物的抗热氧 化温度约900-1000C，氮化物略低些 ，硅化物的表面能形成氧化硅膜，所 以抗热氧化温度可达1300-1700C。
★ 氮化硅（Si3N4）属六方晶系，有、两种 晶相。其强度和硬度高、抗热震和抗高温蠕变 性好、摩擦系数小，具有良好的耐（酸、碱和 有色金属）腐蚀（侵蚀）性。抗氧化温度可达 1000C，电绝缘性好。
★ -SiC属六方晶系，- SiC属等轴晶系。 高温强度高，具有很高的热传导能力以及较 好的热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗蠕变性。
★ 氮化硼具有两种结构： A、类似石墨的六方结构，可作为高温自润滑材料
在高温（1360C）和高压作用下可转变成立方 结构的-氮化硼。 B、 -氮化硼立方结构，耐热温度高达2000C， 硬度极高，可作为金刚石的代用品。
其熔点在1700C以上，主要为单相多晶结构， 还可能有少量气相（气孔）。微晶氧化物的强度 较高；粗晶结构时，晶界残余应力较大，对强度 不利。氧化物陶瓷的强度随环境温度升高而降低。 这类材料应避免在高应力和高温环境下使用。这 是因为Al2O3和ZrO2的抗热震性差；SiO2在高温下 容易发生蠕变和相变等。
复合材料--基体（Matrix）材料
一、聚合物及其分类
聚合物包括：热固性聚合物和热塑性聚合物。 1、热固性聚合物:
通常为分子量较小的液态或固态预聚体，经加 热或加固化剂发生交联化学反应并经过凝胶化和固 化阶段后，形成不溶、不熔的三维网状高分子。
主要包括：环氧、酚醛、双马、聚酰亚胺树脂等。 各种热固性树脂的固化反应机理不同，根据使
4、 玻璃陶瓷（微晶玻璃）
许多无机玻璃可通过适当的热处理使其由非 晶态转变为晶态，这一过程称为反玻璃化。对于 某些玻璃反玻璃化过程可以控制，最后能够形成 无残余应力的微晶玻璃。这种材料成为玻璃陶瓷。
热塑性树脂
用聚氯乙烯塑料袋盛装食品，尤其不能盛装含油类的食品。
另外，聚氯乙烯塑料制品在较高温度下，如50度左右就会慢慢地分解出氯化氢气体， 这种气体对人体有害，因此聚氯乙烯制品不宜作为食品的包装物。 电木(酚醛塑料)含有游离苯酚和甲醛，对人体有一定毒性，不适合存放食品和作食 品包装。电玉(尿醛塑料)虽然无嗅无味，但在100 度沸水中或用作盛放醋类食品时，会 有游离甲醛析出，对人体有害，所以也不适于作为食具或食品包装。 废旧塑料(有的可 能添加少许新料 ) 的更新品，因其成分复杂，很难保证不带有毒性，故一般也不可用来 作为食品盛具和包装物。
2
第二章 基体材料 第五节热塑性树脂
二、 热塑性树脂的基本性能 1、力学性能
决定合成树脂力学性能的结 构因素有以下五个:
热塑性树脂与热固性树脂在结构上的差别：
前者的大分子链为线型结构，而后者的大分 子链为体型网状结构。 由于这一结构上的差别，使热塑性树脂与热 固性树脂相比在力学性能上有以下 3 个显著特点 ，
第二章 基体材料
第五节热塑性树脂
一、概述
热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物。 典型代表:聚烯烃、氟树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙
烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS树脂)、聚苯乙烯-丙烯腈(SAN或AS树脂)等。
优点:是遇热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚硬，
而且这一过程可以反复进行。
头-尾连接
聚氯乙烯的最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯 在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体,例如二恶英。 聚氯乙烯的燃烧分为两步。先在240℃-340℃燃烧分解出氯化氢气体和含 有双键的二烯烃，然后在400-470℃发生碳的燃烧。
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生物质复合材料
生物质复合材料生物质复合材料是一种由天然植物纤维（如木材、竹材、麻杆等）和高分子基体（如热固性树脂、热塑性树脂等）组成的材料。
它综合了天然纤维的优良性能和高分子基体的可塑性，具有轻质、高强度、环保等特点，被广泛应用于建筑、航空、汽车等领域。
生物质复合材料的制备一般包括纤维制备、基体制备和复合制备三个过程。
纤维制备可以通过切割、磨碎等方式将天然植物纤维加工成一定长度和宽度的颗粒，也可以通过酸碱处理、漂白等方式提高纤维的纯度和力学性能。
基体制备可以选择合适的高分子树脂，并通过聚合反应、交联反应等方式进行合成。
复合制备则是将纤维和基体按照一定的配比混合搅拌，再通过压制、模塑等方式将其成型。
生物质复合材料具有许多优点。
首先，它具有轻质的特点，比重一般在1.0以下，比传统金属材料轻很多。
这可以减轻结构负荷，减少能源消耗。
其次，生物质复合材料具有较高的强度和刚度，可以满足各种对机械性能要求较高的应用场景。
第三，它具有良好的可塑性和加工性，可以根据需要进行模压、注塑等成型工艺，制备各种形状的复合件。
第四，生物质复合材料来源广泛，资源丰富，具有很强的环保性，可以有效减少对传统化石能源的依赖，减少二氧化碳排放。
在建筑领域中，生物质复合材料可以用于制作墙板、地板、门窗等室内装饰材料。
它具有良好的隔热性能和耐候性能，具有一定的防火性能，可以提高室内空间的舒适度和安全性。
在航空领域中，生物质复合材料可以用于制作飞机和直升机等飞行器的结构件。
它的轻质高强特点可以减轻飞行器自重，提高飞行速度和载重能力。
在汽车领域中，生物质复合材料可以用于制作车身、座椅等零部件。
它的高强度可以提高汽车的安全性能，同时具有良好的吸音性能，提高驾乘舒适度。
综上所述，生物质复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。
它的轻质、高强、环保等特点使其在建筑、航空、汽车等领域具有很大的潜力。
随着技术的不断进步和生产工艺的不断改进，相信生物质复合材料将会有更广阔的市场前景。
热固性复合材料与热塑性复合材料
热固性复合材料与热塑性复合材料1热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是应用十分广泛的复合型材料，这种材料是经过复合而成，在多高科技产品中都得到了广泛的应用与研究，例如在大型客运机的应用中，其不仅减轻了重量，并且还优化了飞机的性能，减轻了飞机在飞行过程中的阻碍，热固性树脂具有非常优异的开发潜能，其应用领域也会在其改性后得到更大的发展。
典型的热固性树脂复合材料分为以下几种：（1）酚醛树脂复合材料:随着对阻燃材料的强烈需求，美国西化学公司，道化学公司等一系列大型化学公司都先后研制成功了新一代的酚醛树脂复合材料。
其具有优异的阻燃、低发烟、低毒雾性能和更加优异的热机械物理性能。
在制备这种具有阻燃效果的材料上，研究人员重新设计思路，在加入不饱和键等其他基团条件下，提高了反应速度，减少了挥发组分。
使酚醛树脂复合材料在其应用领域得到大力发展。
(2)环氧树脂复合材料:由于环氧树脂本身的弱点，研究人员对其进行了两面的改性研究，一面是改善湿热性能提高其使用温度;另一面则是提高韧性，进而提高复合材料的损伤容限。
含有环氧树脂所制备的复合材料己经大力应用到机翼、机身等大型主承力构件上。
(3)双马来酞亚胺树脂复合材料:在双马来酞亚胺树脂复合材料中，由于双马来酞亚胺树脂具有流动性和可模塑性，良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优异性能，所以这种树脂则会广泛运用在绝缘材料、航空航天结构材料、耐磨材料等各个领域中。
(4)聚酰亚胺复合材料:聚酰亚胺复合材料具有高比强度，比模量以及优异的热氧化稳定性。
其在航空发动机上得到了广泛应用，主要可明显减轻发动机重量，提高发动机推重比。
所以在航天航空领域得到了大力的发展和运用。
2热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料:其自身中的基体是热塑性树脂，该类复合材料是由热塑性树脂基体、增强相以及一些助剂组成。
在热塑性复合材料中最典型和最常见的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸树脂、聚甲醛树脂、聚醚酮类、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚飒等。
第9章 热塑性树脂基体
2008年我国PVC产能按地区分布
其它 14.53%
宁夏 3.68% 山西 4.30%
山东 23.70%
浙江 4.30% 河北 5.83%
内蒙 8.51%
天津 8.11% 河南 6.11% 江苏 6.89% 新疆 6.99% 四川 7.05%
PVC消费结构
2008年PVC下游制品消费结构比例
鞋及鞋底材料 5.2% 人造革 6.0% 薄膜 12.0% 电缆料 7.0% 地板革、壁纸、 发泡材料 2.1%
• PE市场中，HDPE所占比例达40％ • 我国HDPE的主要消费领域 • 其中，HDPE注塑料最大的消费领域是包装桶、 摩托车配件、瓶盖等，HDPE注塑料具有流动性好、 耐低温性能优异、市场应用范围宽等特点。 • 我国LDPE主要用于农膜、电线电缆、涂覆等领域。 其中薄膜制品占总消费量的75％左右 。
CH2 CH n * CH3
分子结构
结晶度（%） 外观 密度（g/cm3） 导热系数
（λ·W/m·k）
CH2 CH2 n *
65~75
白色
（较HDPE透明）
85~95 白色 0.94~0.96 0.490 21 <120
58-64 白色
（较PE透明）
0.91~0.925 0.335 7~15 <80
1、PE 常见制品
PE保鲜膜
PE塑料瓶 添加碳酸钙
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
铝塑膜
1.为什么有些制品透明，有些不 透明？ 2. 为什么有些制品柔软，有些 制品硬度大？ 3. 不同制品的原料选用原则是 什么？
聚丙烯（ PP-polypropylene)）：
1） 结构单元： ——CH2—CH2—— ［ ］
2024年热塑性树脂基复合材料市场分析现状
2024年热塑性树脂基复合材料市场分析现状简介热塑性树脂基复合材料是一种由热塑性树脂基体和增强材料组成的复合材料。
它具有重量轻、高强度、耐热性好等特点，在许多领域有广泛的应用。
本文将对热塑性树脂基复合材料市场的现状进行分析。
市场规模热塑性树脂基复合材料市场在过去几年里取得了快速的发展。
根据市场研究数据，2019年全球热塑性树脂基复合材料市场规模达到了XX亿美元，并预计未来几年内将保持持续增长的趋势。
应用领域热塑性树脂基复合材料在各个行业有广泛的应用。
其中，汽车行业占据了热塑性树脂基复合材料市场的一大份额。
汽车制造商逐渐意识到热塑性树脂基复合材料的优势，如轻质化、节能环保等，因此在车身、底盘等部位广泛应用。
此外，电子、航空航天、建筑等领域也都对热塑性树脂基复合材料有着较高的需求。
市场驱动因素热塑性树脂基复合材料市场的快速增长有多个因素推动。
首先，全球对轻质材料的需求不断增加，热塑性树脂基复合材料正是一个良好的选择，能够满足产品轻量化的需求。
其次，环保意识的提高也促进了热塑性树脂基复合材料市场的发展。
热塑性树脂基复合材料具有可回收再利用的特点，符合环保要求。
市场竞争态势热塑性树脂基复合材料市场竞争激烈。
当前市场上主要的竞争者包括国内外的复合材料制造商和热塑性树脂生产商。
这些企业通过不断创新和提高产品质量来争夺市场份额。
此外，市场上还存在一些新进入者，它们利用新技术和材料不断挑战传统市场。
市场前景热塑性树脂基复合材料市场前景广阔。
随着科技的进步和应用领域的不断扩大，市场上对高性能热塑性树脂基复合材料的需求将会增加。
同时，行业标准和法规的出台也将推动热塑性树脂基复合材料市场的发展。
预计未来几年内，热塑性树脂基复合材料市场规模将继续增长。
结论热塑性树脂基复合材料市场目前正处于快速发展阶段。
随着全球对轻质、高强度材料的需求不断增加，热塑性树脂基复合材料将在各个领域得到广泛应用。
在激烈的竞争环境下，企业需不断创新，提高产品质量来争夺市场份额。
树脂基复合材料简介-2022年学习资料
©传统的聚合物基体是热固性的，-o优点：良好的工艺性-©由于固化前，热固性树脂粘度很低，因而宜于在常温常压 下浸渍纤维，并在较低的温度和压力下固化成型；-©固化后具有良好的耐蚀性和抗蠕变性；-⊙缺点：预浸料需低温冷 且贮存期有限，成型周期长和-材料韧性差。-6
热塑性树脂-。1具有线形或支链结构的有机高分子化合物。特点是预-热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚 。-2成型利用树脂的熔化、流动，冷却、固化的物理过程-变化来实现的，过程具有可逆性，能够再次加工。-。3聚 状态为晶态和非晶态的混合，结晶度在20%-85%-b-热塑性高聚物模量与-结晶度增大-整责！-温度关系-0 -冻-Tg:玻璃化转变温度，-,GPa-10-Tf:流动温度-Tm:粘流温度-熔点-Tg温度-6
三·树脂基复合材料的制备成型工艺方法-预浸料-预混料-纤维、树脂、添加剂等原料-二步法：降低孔隙-率，提高 匀性-预成型-固化-一步法：工艺简单，-但复合材料中会存-在孔洞，均匀性差-脱模-整修-10
成型工艺主要方法-3-手糊成型-喷射成型-袋压成型-5-缠绕成型-拉挤成型-树脂传递模成型-11
四·树脂基复合材料的应用举例-20世纪60年代美国空军材料研究所将B纤维增强环氧树脂复-合材料命名为先进复 材料-先进树先进树脂基复合材料在军用飞机上的应用20多年来-走过了一条由小到大由弱到强，由少到多，由结构受 到增-加功能的道路。第三代歼击机如法国的Raflae、j-瑞典的JAs一-39,树脂基复合材料用量分别达4 %和30%，第四代歼击机-如美国的F.22和F一35，树脂基复合材料用量分别达24%和-30%以上。F一2 飞机主要应用耐热150℃以上IM7中模量碳纤-维增强韧性BMI复合材料，应用的主要部位包括前、中机身，-机 蒙皮，框，梁，壁板等，成型工艺技术主要为热压罐和-RTM成型。-12
热固性复合材料与热塑性复合材料
热固性复合材料与热塑性复合材料1热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是应用十分广泛的复合型材料，这种材料是经过复合而成，在许多高科技产品中都得到了广泛的应用与研究，例如在大型客运机的应用中，其不仅减轻了重量，并且还优化了飞机的性能，减轻了飞机在飞行过程中的阻碍，热固性树脂具有非常优异的开发潜能，其应用领域也会在其改性后得到更大的发展。
典型的热固性树脂复合材料分为以下几种：（1）酚醛树脂复合材料:随着对阻燃材料的强烈需求，美国西方化学公司，道化学公司等一系列大型化学公司都先后研制成功了新一代的酚醛树脂复合材料。
其具有优异的阻燃、低发烟、低毒雾性能和更加优异的热机械物理性能。
在制备这种具有阻燃效果的材料上，研究人员重新设计思路，在加入不饱和键等其他基团条件下，提高了反应速度，减少了挥发组分。
使酚醛树脂复合材料在其应用领域得到大力发展。
(2)环氧树脂复合材料:由于环氧树脂本身的弱点，研究人员对其进行了两方面的改性研究，一方面是改善湿热性能提高其使用温度;另一方面则是提高韧性，进而提高复合材料的损伤容限。
含有环氧树脂所制备的复合材料己经大力应用到机翼、机身等大型主承力构件上。
(3)双马来酞亚胺树脂复合材料:在双马来酞亚胺树脂复合材料中，由于双马来酞亚胺树脂具有流动性和可模塑性，良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优异性能，所以这种树脂则会广泛运用在绝缘材料、航空航天结构材料、耐磨材料等各个领域中。
(4)聚酰亚胺复合材料:聚酰亚胺复合材料具有高比强度，比模量以及优异的热氧化稳定性。
其在航空发动机上得到了广泛应用，主要可明显减轻发动机重量，提高发动机推重比。
所以在航天航空领域得到了大力的发展和运用。
2热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料:其自身中的基体是热塑性树脂，该类复合材料是由热塑性树脂基体、增强相以及一些助剂组成。
在热塑性复合材料中最典型和最常见的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸树脂、聚甲醛树脂、聚醚酮类、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚飒等。
热固性复合材料与热塑性复合材料
热固性复合材料与热塑性复合材料1热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是应用十分广泛的复合型材料，这种材料是经过复合而成，在许多高科技产品中都得到了广泛的应用与研究，例如在大型客运机的应用中，其不仅减轻了重量，并且还优化了飞机的性能，减轻了飞机在飞行过程中的阻碍，热固性树脂具有非常优异的开发潜能，其应用领域也会在其改性后得到更大的发展。
典型的热固性树脂复合材料分为以下几种：（1）酚醛树脂复合材料:随着对阻燃材料的强烈需求，美国西方化学公司，道化学公司等一系列大型化学公司都先后研制成功了新一代的酚醛树脂复合材料。
其具有优异的阻燃、低发烟、低毒雾性能和更加优异的热机械物理性能。
在制备这种具有阻燃效果的材料上，研究人员重新设计思路，在加入不饱和键等其他基团条件下，提高了反应速度，减少了挥发组分。
使酚醛树脂复合材料在其应用领域得到大力发展。
(2)环氧树脂复合材料:由于环氧树脂本身的弱点，研究人员对其进行了两方面的改性研究，一方面是改善湿热性能提高其使用温度;另一方面则是提高韧性，进而提高复合材料的损伤容限。
含有环氧树脂所制备的复合材料己经大力应用到机翼、机身等大型主承力构件上。
(3)双马来酞亚胺树脂复合材料:在双马来酞亚胺树脂复合材料中，由于双马来酞亚胺树脂具有流动性和可模塑性，良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优异性能，所以这种树脂则会广泛运用在绝缘材料、航空航天结构材料、耐磨材料等各个领域中。
(4)聚酰亚胺复合材料:聚酰亚胺复合材料具有高比强度，比模量以及优异的热氧化稳定性。
其在航空发动机上得到了广泛应用，主要可明显减轻发动机重量，提高发动机推重比。
所以在航天航空领域得到了大力的发展和运用。
2热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料:其自身中的基体是热塑性树脂，该类复合材料是由热塑性树脂基体、增强相以及一些助剂组成。
在热塑性复合材料中最典型和最常见的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸树脂、聚甲醛树脂、聚醚酮类、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚飒等。
热塑性复合材料
热塑性复合材料
热塑性复合材料是一种由连续纤维增强材料和热塑性树脂组成的复合材料。
在
这种材料中，连续纤维通常是玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维，而热塑性树脂可以是聚丙烯、聚酰胺或聚酯等。
热塑性复合材料因其优异的力学性能、耐高温性能和成型加工性能而得到广泛应用。
首先，热塑性复合材料的优异力学性能是其最大的特点之一。
由于连续纤维的
加入，使得复合材料具有很高的强度和刚度，能够承受较大的载荷。
同时，热塑性树脂的良好粘合性能也能有效地传递载荷，提高材料的整体性能。
这使得热塑性复合材料在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
其次，热塑性复合材料具有良好的耐高温性能。
热塑性树脂在高温下依然能够
保持较好的力学性能，不会出现软化或熔化的情况。
这使得热塑性复合材料能够在高温环境下长期稳定地工作，满足特殊工况下的使用需求。
因此，热塑性复合材料在航空航天领域的发展中扮演着重要的角色。
另外，热塑性复合材料还具有良好的成型加工性能。
由于热塑性树脂的特性，
热塑性复合材料可以通过热压成型、注塑成型等工艺进行成型加工，制作出各种复杂的结构件。
这种灵活的加工性能使得热塑性复合材料在制造领域得到了广泛的应用，为产品的设计和制造提供了更多的可能性。
总的来说，热塑性复合材料以其优异的力学性能、耐高温性能和成型加工性能，在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，相信热塑性复合材料将会有更广阔的发展前景，为各个领域的发展提供更多的支持和保障。
复合材料的基体材料
复合材料的基体材料热塑性基体的缺点: ?、是热塑性基体的熔体或溶液粘度很高，纤维浸渍困难，预浸料制备及制品成型需要在高温高压下进行， ?、聚碳酸酯或尼龙这样一些工程塑料，因耐热性、抗蠕变性或耐药品性等方面问题而使应用受到限制。
二、热固性基体热固性基体主要是不饱合聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂一直在连续纤维增强树脂基复合材料中占统治地位。
不饱合聚酯树脂、酚醛树脂主要用于玻璃增强塑料，其中聚酯树脂用量最大，约占总量的80,，而环氧树脂则一般用作耐腐蚀性或先进复合材料基体。
(一) 热固性树脂下表为一些常用的热固性树脂其它物理性能 1(不饱和聚酯树脂 1 不饱和聚酯树脂及其特点不饱和聚酯树脂是指有线型结构的，主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚合物。
不饱和聚酯的种类很多，按化学结构分类可分为顺酐型、丙烯酸型、和丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂在热固性树指中是工业化较早，产量较多的一类，它主要应用于玻璃纤维复合材料。
由于树脂的收缩率高且力学性能较低，因此很少用它与碳纤维制造复合材料。
但近年来由于汽车工业发展的需耍，用玻璃纤维部分取代碳纤维的混杂复合材料得以发展，价格低廉的聚酯树脂可能扩大应用。
不饱和聚酯的主要优点是: ,、工艺性能良好，如室温下粘度低，可以在室温下固化，在常压下成型，颜色浅，可以制作彩色制品，有多种措施来调节其工艺性能等; ,、固化后树脂的综合性能良好，并有多种专用树脂适应不同用途的需要; ,、价格低廉，其价格远低于环氧树脂，略高于酚醛树脂。
不饱和聚酯的主要缺点是: 固化时体积收缩率较大，成型时气味和毒性较大，耐热性、强度和模量都较低，易变形，因此很少用于受力较强的制品中。
2 交联剂、引发剂和促进剂 a 交联剂不饱和聚酯分子链中含有不饱和双键，因而在热的作用下通过这些双键，大分子链之间可以交联起来，变成体型结构。
但是(这种交联产物很脆，没有什么优点，无实用价值。
因此，在实际中经常把线型不饱和聚酯溶于烯类单体中，使聚酯中的双键间发生共聚合反应，得到体型产物，以改善固化后树脂的性能。
热固性复合材料与热塑性复合材料
热固性复合材料与热塑性复合材料1热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是应用十分广泛的复合型材料，这种材料是经过复合而成，在许多高科技产品中都得到了广泛的应用与研究，例如在大型客运机的应用中，其不仅减轻了重量，并且还优化了飞机的性能，减轻了飞机在飞行过程中的阻碍，热固性树脂具有非常优异的开发潜能，其应用领域也会在其改性后得到更大的发展。
典型的热固性树脂复合材料分为以下几种：（1）酚醛树脂复合材料:随着对阻燃材料的强烈需求，美国西方化学公司，道化学公司等一系列大型化学公司都先后研制成功了新一代的酚醛树脂复合材料。
其具有优异的阻燃、低发烟、低毒雾性能和更加优异的热机械物理性能。
在制备这种具有阻燃效果的材料上，研究人员重新设计思路，在加入不饱和键等其他基团条件下，提高了反应速度，减少了挥发组分。
使酚醛树脂复合材料在其应用领域得到大力发展。
(2)环氧树脂复合材料:由于环氧树脂本身的弱点，研究人员对其进行了两方面的改性研究，一方面是改善湿热性能提高其使用温度;另一方面则是提高韧性，进而提高复合材料的损伤容限。
含有环氧树脂所制备的复合材料己经大力应用到机翼、机身等大型主承力构件上。
(3)双马来酞亚胺树脂复合材料:在双马来酞亚胺树脂复合材料中，由于双马来酞亚胺树脂具有流动性和可模塑性，良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优异性能，所以这种树脂则会广泛运用在绝缘材料、航空航天结构材料、耐磨材料等各个领域中。
(4)聚酰亚胺复合材料:聚酰亚胺复合材料具有高比强度，比模量以及优异的热氧化稳定性。
其在航空发动机上得到了广泛应用，主要可明显减轻发动机重量，提高发动机推重比。
所以在航天航空领域得到了大力的发展和运用。
2热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料:其自身中的基体是热塑性树脂，该类复合材料是由热塑性树脂基体、增强相以及一些助剂组成。
在热塑性复合材料中最典型和最常见的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸树脂、聚甲醛树脂、聚醚酮类、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚飒等。
连续纤维增强热塑性复合材料
连续纤维增强热塑性复合材料连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）是一种新型的高性能复合材料，由热塑性树脂基体和连续纤维增强材料组成。
它具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀、耐热、耐磨、抗冲击等优点，因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用前景。
首先，连续纤维增强热塑性复合材料的制备工艺是关键。
制备工艺包括预浸料制备、层叠成型、热压成型等步骤。
预浸料制备是将纤维材料浸渍于热塑性树脂中，使其充分浸透，然后进行层叠成型，即将预浸料层叠在一起，形成所需的厚度和形状。
最后，通过热压成型，将层叠好的预浸料在一定的温度和压力下进行成型，使其固化成为连续纤维增强热塑性复合材料。
其次，CFRTP的性能主要取决于纤维增强材料的类型和树脂基体的性能。
常见的纤维增强材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等，它们各自具有不同的特点和适用范围。
而树脂基体的选择也至关重要，不同的树脂基体具有不同的耐热性、耐化学腐蚀性、加工性等特点，对最终复合材料的性能有着直接的影响。
此外，CFRTP的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，CFRTP可以用于制造飞机机身、机翼、航天器外壳等部件，由于其重量轻、强度高的特点，可以大幅减轻飞机的自重，提高飞行性能。
在汽车领域，CFRTP可以用于制造汽车车身、底盘等部件，能够提高汽车的燃油经济性和安全性。
在建筑领域，CFRTP可以用于制造高强度、耐久性好的建筑材料，提高建筑物的抗震性和使用寿命。
总的来说，连续纤维增强热塑性复合材料具有广阔的发展前景和应用前景，但是在实际应用中仍然存在一些挑战，如成本较高、大规模生产难度大等。
因此，需要在材料制备工艺、材料性能改进、成本降低等方面进行进一步的研究和探索，以推动连续纤维增强热塑性复合材料的广泛应用和推广。
复合材料的结构与性能
复合材料的结构与性能复合材料是指由两种或两种以上的成分组成的材料，其具有优良的综合性能。
本文将从复合材料的结构和性能两个方面进行探讨。
一、复合材料的结构复合材料的结构由纤维增强体和基体组成。
纤维增强体是复合材料的主要组成部分，常见的纤维增强体有玻璃纤维、碳纤维和聚合物纤维等。
纤维增强体的作用是提供强度和刚度，同时还可以耐受拉伸和压缩等力的作用。
基体是纤维增强体的粘结剂，常见的基体有热固性树脂和热塑性树脂等。
基体的作用是保护纤维增强体、分散外部作用力以及提供耐化学腐蚀的能力。
在复合材料的结构中，还有一个重要的部分是界面层。
界面层位于纤维增强体和基体之间，起着连接和传递力的作用。
一个好的界面层能够提高复合材料的力学性能，并且能够防止纤维增强体与基体之间的剪切滑移。
二、复合材料的性能1.力学性能复合材料的力学性能包括强度、刚度、韧性和疲劳性能等。
由于纤维增强体的加入，复合材料具有较高的强度和刚度，能够承受较大的力。
同时，纤维增强体还可以提高复合材料的韧性，使其在受到冲击或者拉伸时不易断裂。
此外，复合材料还具有良好的疲劳性能，能够承受多次循环加载而不产生破坏。
2.导热性能复合材料的导热性能取决于纤维增强体和基体的热导率，以及界面层的热阻抗。
通常情况下，纤维增强体具有较高的导热性能，而基体则具有较低的导热性能。
界面层能够减少热量的传递，降低导热性能。
这种导热性能的差异使得复合材料在一些特定的应用中起到优异的绝缘和隔热效果。
3.耐化学性能复合材料具有良好的耐化学性能，能够在各种酸、碱、盐等腐蚀介质中长期使用。
这主要是由于纤维增强体和基体的化学稳定性较高，能够抵御腐蚀介质的侵蚀。
同时，界面层的存在也能够减缓腐蚀的发生。
4.重量轻由于纤维增强体的加入，复合材料具有很轻的重量。
相比于传统的金属材料，复合材料的重量可以减轻30%到50%。
这使得复合材料成为航空航天、汽车、体育器材等领域的理想选择。
结论：综上所述，复合材料的结构和性能密不可分，其结构特点决定了其优异的力学性能、导热性能和耐化学性能。
树脂基复合材料的制备及性能研究
树脂基复合材料的制备及性能研究摘要本文主要介绍了树脂基复合材料的制备方法以及性能研究。
首先，介绍了树脂基复合材料的基本概念和分类，包括热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料。
接着，讨论了树脂基复合材料的制备方法，包括手工制备和机械制备。
最后，从力学性能、热性能、耐腐蚀性等几个方面综述了树脂基复合材料的性能研究现状，以期为研究者提供参考。
关键词：树脂基复合材料、制备方法、性能研究一、树脂基复合材料的基本概念和分类树脂基复合材料是以树脂为主体，加入强化材料和填料构成的复合材料。
根据树脂的性质和反应方式，可将树脂基复合材料分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料。
1.热固性树脂基复合材料热固性树脂基复合材料是指在加热和固化过程中形成三维网络结构的复合材料。
常见的热固性树脂有环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛等。
优点是成型后性能稳定，缺点是成型前需要混合处理，难以调整。
2.热塑性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料是指在加热或塑化时可改变形态的复合材料。
热塑性树脂具有可挤出、可成型、可再加工等特点。
常见的热塑性树脂有聚丙烯、聚酰亚胺、聚苯乙烯等。
二、树脂基复合材料的制备方法1.手工制备手工制备是指人为将树脂、强化材料和填料按照一定比例混合搅拌，并浇注于模具中进行成型。
手工制备的优点是成型成本低、可实现小批量生产，缺点是成型质量和生产效率较低。
2.机械制备机械制备是指使用开发的机械设备对树脂、强化材料和填料进行混料、分散和成型。
根据不同的成型技术和材料性质，机械制备技术主要包括压缩成型、挤出成型、注塑成型等。
机械制备的优点是成型质量高、生产效率快，缺点是需要较高的设备投资和技术要求。
三、树脂基复合材料的性能研究1.力学性能树脂基复合材料的力学性能是指力学负载下的材料性能，包括强度、弹性模量、断裂韧性等。
目前，热固性树脂基复合材料的强度和弹性模量较高，但断裂韧性较差；热塑性树脂基复合材料的断裂韧性较好，但强度较低。
复合材料常用树脂介绍
复合材料常用树脂介绍复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有优秀的物理、化学和机械性能。
树脂是复合材料中最常用的一种基体材料，其起到胶合和固化作用。
各种不同类型的树脂适用于不同的应用领域，下面会介绍一些常用的树脂。
1. 环氧树脂（Epoxy Resin）：环氧树脂是最常用、最广泛应用的一种树脂。
它具有良好的机械性能、耐热性和耐化学腐蚀性能，同时也具有很好的粘接性能。
环氧树脂是一种热固性树脂，通过与固化剂（如胺类固化剂）反应形成三维网络结构。
环氧树脂广泛应用于航空航天、船舶、汽车、电子等领域。
2. 聚酯树脂（Polyester Resin）：聚酯树脂是一类常见的热固性树脂，其基体是由酯化反应形成的线性聚合物。
聚酯树脂具有良好的耐水性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能。
聚酯树脂常用于玻璃纤维增强塑料（GRP）和酚醛树脂增强塑料（SMC）等复合材料的制备。
3. 聚醚酮（Polyether Ketone，PEK）：聚醚酮是一类高性能工程塑料，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械性能。
聚醚酮树脂可以通过热塑性加工方法制备复合材料，如熔体浸渍和热熔法。
聚醚酮复合材料在航空航天、汽车和化学工业等领域得到广泛应用。
4. 酚醛树脂（Phenolic Resin）：酚醛树脂是一种热塑性或热固性树脂，具有优秀的耐热性和耐化学腐蚀性能。
酚醛树脂通常与纤维增强材料（如玻璃纤维、云母等）结合制备复合材料。
酚醛复合材料广泛应用于电气、电子、汽车和航空航天等领域。
5. 聚氨酯树脂（Polyurethane Resin）：聚氨酯树脂是一类热固性或热塑性树脂，具有优秀的强度、弹性和耐磨性。
聚氨酯树脂通常与填料（如玻璃纤维、碳纤维等）结合制备复合材料。
聚氨酯复合材料广泛应用于汽车、建筑、家具、运动器材等领域。
总之，树脂是复合材料制备中不可或缺的基体材料，不同类型的树脂根据其特性被应用于不同领域。
复合材料的性能和应用领域都与所选择的树脂密切相关，因此正确选择和使用树脂是制备高性能复合材料的关键。
复合材料韧性与强度的关系分析
复合材料韧性与强度的关系分析在工程领域中，复合材料是一种结构有机分子聚合物基体中嵌入无机颗粒、纤维和膜的类材料。
复合材料以其优异的力学性能和轻质高强的特点被广泛应用于各个领域，如航空航天、汽车制造、建筑等。
其中，复合材料的韧性和强度是其最基本的力学性能指标，对材料的使用和设计具有重要的影响。
首先，我们需要了解复合材料的构成和制备工艺。
复合材料通常由两个或更多种材料组合而成，其中包括基体材料和强化材料。
基体材料具有良好的强度和韧性，而强化材料则用于提高复合材料的强度和刚度。
强化材料可以是纤维，如碳纤维和玻璃纤维，也可以是颗粒，如硅胶和陶瓷颗粒。
制备复合材料的常见方法包括层压、浇铸和注塑等。
复合材料的强度在很大程度上取决于强化材料的类型和分布方式。
纤维增强复合材料通常具有较高的强度，这是因为纤维在复合材料中可以提供额外的强度和刚度。
另一方面，颗粒增强复合材料的强度通常较低，但具有更高的韧性。
这是由于颗粒在加载过程中可以阻碍裂纹的传播，从而延缓材料的破坏。
除了强化材料的影响外，基体材料的特性也对复合材料的韧性和强度产生影响。
基体材料的选择应考虑其韧性和耐磨性等因素。
常见的基体材料有热固性树脂和热塑性树脂等。
热固性树脂通常具有较高的强度和刚度，但韧性相对较低。
而热塑性树脂则具有较高的韧性和可塑性，但强度相对较低。
因此，在复合材料设计中需要综合考虑基体材料和强化材料之间的相互作用。
韧性和强度之间存在一种互补关系。
传统上，韧性与强度被认为是线性相关的，即增加材料的强度可以降低其韧性。
然而，在复合材料中，通过优化强化材料和基体材料的组合，可以实现韧性和强度的双重提高。
例如，添加纳米颗粒可以增加复合材料的强度，同时保持其韧性。
这是因为纳米颗粒的引入可以促进界面的相互作用，并增强材料的位错锁定效应。
此外，复合材料的界面层也对韧性和强度有重要影响。
界面层是指基体材料和强化材料之间的边界区域，其结构和特性对材料的力学性能具有显著影响。
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6
2 性能：
1）在64℃~85℃软化，120℃~150℃有塑性，170℃以上熔 融，190℃以上分解放出氯化氢。适合加工的温度是
150~180℃。 2）聚合度对材料的性能与应用都有影响。当高于800时，强度
基本不变，加工变差了，一般聚合度在800~1200 3）化学稳定性好，氧和臭氧不能明显地浸蚀聚氯乙烯，某些
3、非极性聚合物，绝缘性比其他任何介电物质都好，作超 高频绝缘材料。介电损耗和介电常数几乎与电场强度和频 率无关，介电常数与其密度是线性依赖关系，密度高的介 电常数也高。遇热时密度降低，介电常数也低。此外，聚 乙烯在氧化时会产生羰基，介电损耗有所提高。
4、耐酸碱腐蚀。
1
❖ 9.1.2 PE用途
电缆料：因而能用于制造电话、信号装置、远距离操纵系 统、高频装置和电气工程中的电线绝缘和电缆绝缘、以及水 底电缆的绝缘、地下电缆外护套等。 管材：城市室外给排水管路网，牧场、农村、工厂的给排 水，室内自来水管和排水管，泵站的管道和室内灌溉网。交 联聚乙烯管子可用于热水给水系统。热塑性塑料管用于输送 天然气。还可以用于发泡保温材料。 薄膜：农业育秧膜、大棚膜、地膜、食品包装膜等薄膜。 制件或板材：各种零件、家庭用品、玩具、化工和电气零 件。高密度聚乙烯用辊压或火焰喷涂，或静电喷涂，可以作 为化工设备中容器的耐腐蚀涂层。还可以代替钢和不锈钢制 造阀门、衬套、管道等。耐磨性好，可制小载荷的齿轮、轴 承、冷冻仓库包装容器、油桶、周转箱、软瓶、牛奶瓶、盆 子、瓶盖、冰箱盘子、盒等。
8
9.4 聚苯乙烯(PS)
❖ 9.4.1 结构与性能
1 结构：主链是饱和烃，侧基是苯基。聚合温度愈高，支链愈 多，由于分子结构不规整，苯基的位阻效应，使分子链内旋 转困难，因而大分子刚性很大，不易结晶，是典型的非晶态 线型高分子化合物，质脆且透明。
2 性能： 1）分子量高的机械强度高。分子量在5万以下，抗张强度很 低；10万以上．抗张强度的提高不明显。 2）介电常数和介电损耗：不受频率 (60~106Hz) 影响， 107Hz以上介电常数变化不大，但介电损耗提高四倍。高频 下电性能仅次于聚四氟乙烯。
氧化物会对它有破坏作用，浓KMnO4溶液使聚氯乙烯表面 受侵蚀。室温下，除了浓硫酸(90％以上)和浓硝酸(50%以上) 以外，聚氯乙烯耐酸、碱性良好，在60℃以上耐强酸性下降。 4）耐大多数油类、脂肪烃和醇类的浸蚀，不耐芳烃、酮类、 脂类和环醚。环己酮、四氢呋喃、二氯乙烷等等是常用溶剂。
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❖ 9.3.2 PVC的用途
9.1 聚乙烯(PE)
按密度分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
❖ 9.1.1性能
1、不含极性基团，介电性、化学稳定性好，吸水性低，无毒、 无味、乳白色蜡状固体。0.91~0.96之间，制成薄膜是透 明的。耐寒性很好。分子量越高，支化越多，脆化点越低。
2、强度主要由结晶时分子紧密堆砌程度所提供。机械性能 取决子聚乙烯的分子量和支化度。强度不高，表面硬度 低，弹性模量小，容易蠕变和应力松弛。
5
❖ 9.3.1 PVC的结构与性能
1 结构：无定形结构，主链结构单元是“头-尾”相接的链接方 式。
CH2 CH CH2 CH CH2 CH
Cl
Cl
Cl
也有少量“尾—尾” (头—头)键接形式，由于极性基的 影响，氯乙烯分子间力较大，不易形成结晶。聚氯乙烯没有 明显的熔点，玻璃化温度在80℃左右。
比重约1.4，是白色粉末，耐水性、耐酸性、难燃性、电 绝缘性好，耐很多溶剂，聚合度低或多种成分共聚物容易溶 解。
H
CH3
H
CH3
无规立构：甲基是任意而无序排列的。
CH3
CH3
H
CH3
CH2 C CH2 C CH2 C CH2 C
H
CH3
H
3
❖ 2、性能 1）高聚物的立体规整性愈高，熔点也愈高。 2）分子量一般在150000~700000的范围内，宽分子量分布 的聚合物的流变性对制品的性能有很大影响，缩小其分 子量分布，制品的机械强度可明显改善。 3）塑料当中比重最小的一种(0.89~0.92)，与PE相比软化 温度显著提高，全同立构聚丙烯的熔点170℃，拉伸强度、 刚性、弯曲强度都很高，在适当拉伸条件下处理，抗张强 度、刚性和冲击强度都提高，耐弯曲疲劳性明显改善， 比PE成品的透明性及表面光泽都好，成型时收缩率小，外 观和尺寸精度都好。 4）与石棉、硅粉、滑石粉、玻璃纤维复合，机械性能有大 改变，弯曲弹性模量和硬度有很大变化，热膨胀系数下降。 5）是非极性高聚物、有优良的电性能，耐热性好，在电器工 业上广泛使用，在室温时体积电阻率约1017-cm，在 130℃时为1013-cm，有高的表面电阻和良好的介电强度.
4
❖ 9.2.2 PP的用途
1 制备管材、容器、汽车及电器电子零部件、纤维及其织物和 簿膜等制品；
2 经GF增强，制备高性能的复合材料制品。 3 其机械强度与尼龙差不多，在耐酸耐碱的化学装置与衬里材
料方面大量使用，加法兰、接头、泵叶轮、阀门配件、电缆 被覆材料等等。 4 汽车内外装饰件及发动机机罩内部件。 5 聚丙烯无纺布、各种管材、医疗器械、家具、玩具、餐具、 文体用品和日用品。
3）加工方法：采用注射成型方法，软化点低，熔融温度范 围较宽，熔体流动性好。
2
❖ 9.2 聚丙烯(PP)
❖ 9.2.1聚丙烯的结构与性能
1、结构： 头—尾相接的线型结构，根据其侧链甲基
的空间排列，有三种不同的形式：
全同立构：甲基在同侧
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2 C CH2 C CH2 C CH2 C
H
H
H
H
间同立构：甲基交替地向主链的两个方向排列。
CH3
H
CH3
H
CH2 C CH2 C CH2 C CH2 C
工业上：作防腐材料，如输送酸、碱、油、纸浆等用的管道， 酸、碱吸收塔、排气塔、贮槽、泵、风机及其代替铅的防腐 化工设备，或者用于钢管衬里层。 建筑材料（硬质PVC）：如地下水道、废水管、阻燃的门、 地板和墙壁材料。 电线：聚氯乙烯由于绝缘性、耐老化性好，用作电线的绝缘 层做电线和电线的护套。 人造革：广泛用做椅子、防雨布、各种箱子、沙发、衣服、 办公用品和家具等。