热固性复合材料成型工艺 ppt课件
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复合材料的成型工艺PPT课件
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第47页/共256页
另外，在缠绕的时候，所使用的芯模应 有足够的强度和刚度，能够承受成型加工过 程中各种载荷（缠绕张力、固化时的热应力、 自重等），满足制品形状尺寸和精度要求以 及容易与固化制品分离等。
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常用的芯模材料有石膏、石蜡、金 属或合金、塑料等，也可用水溶性高分 材料，如以聚烯醇作粘结剂制成芯模。
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连续纤维缠绕技术的优点
首先，纤维按预定要求排列的规整度和精度 高，通过改变纤维排布方式、数量，可以实现等 强度设计，因此，能在较大程度上发挥增强纤维 抗张性能优异的特点，
50
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其次，用连续纤维缠绕技术所制得 的成品，结构合理，比强度和比模量高， 质量比较稳定和生产效率较高等。
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第51页/共256页
连续纤维缠绕技术的缺点
设备投资费用大，只有大批量生产时 才可能降低成本。
52
第52页/共256页
连续纤维缠绕法适于制作承受一定 内压的中空型容器，如固体火箭发动机 壳体、导弹放热层和发射筒、压力容器、 大型贮罐、各种管材等。
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第53页/共256页
近年来发展起来的异型缠绕技术，可 以实现复杂横截面形状的回转体或断面呈 矩形、方形以及不规则形状容器的成型。
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6. 拉挤成型工艺
拉挤成型工艺中，首先将浸渍过树脂 胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置 作用下通过成型模而定型；
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第55页/共256页
其次，在模中或固化炉中固化，制成具有 特定横截面形状和长度不受限制的复合材料， 如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材 等。
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另外，在缠绕的时候，所使用的芯模应 有足够的强度和刚度，能够承受成型加工过 程中各种载荷（缠绕张力、固化时的热应力、 自重等），满足制品形状尺寸和精度要求以 及容易与固化制品分离等。
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常用的芯模材料有石膏、石蜡、金 属或合金、塑料等，也可用水溶性高分 材料，如以聚烯醇作粘结剂制成芯模。
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连续纤维缠绕技术的优点
首先，纤维按预定要求排列的规整度和精度 高，通过改变纤维排布方式、数量，可以实现等 强度设计，因此，能在较大程度上发挥增强纤维 抗张性能优异的特点，
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其次，用连续纤维缠绕技术所制得 的成品，结构合理，比强度和比模量高， 质量比较稳定和生产效率较高等。
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连续纤维缠绕技术的缺点
设备投资费用大，只有大批量生产时 才可能降低成本。
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连续纤维缠绕法适于制作承受一定 内压的中空型容器，如固体火箭发动机 壳体、导弹放热层和发射筒、压力容器、 大型贮罐、各种管材等。
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近年来发展起来的异型缠绕技术，可 以实现复杂横截面形状的回转体或断面呈 矩形、方形以及不规则形状容器的成型。
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6. 拉挤成型工艺
拉挤成型工艺中，首先将浸渍过树脂 胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置 作用下通过成型模而定型；
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第55页/共256页
其次，在模中或固化炉中固化，制成具有 特定横截面形状和长度不受限制的复合材料， 如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材 等。
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复合材料成型工艺培训课件(PPT 34页)
4、阻燃型树脂 阻燃型树脂是在合成时使用一种能产生阻燃（自熄）的成分，例
如使用四溴苯酐、氯茵酸酐（HET酸酐）取代苯酐代合成树脂。 5、耐气候型树脂
这类树脂使用新戊二醇及甲基丙烯酸酯类交联单体，并添加紫外光 吸收剂，提高了树脂的耐气候性和光稳定性。树脂透明性好，耐用树脂 浇铸体的折射率可与玻璃纤维的折射率相近或一致。 6、高强型树脂
复合材料成型工艺
主讲 金保宏 材料科学与工程学院
第2章 手糊成型工艺
手糊成型的玻璃钢制品，如：船舶、汽车 配件、贮罐、玻璃钢管接头、家具等
2.1 手糊成型的原材料
增强材料 玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 超高分子量聚乙烯纤维玻璃纤维
基体材料 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 酚醛树脂 其它热固性树脂 聚氨酯树脂 热塑性树脂 高性能树脂 双马来酰亚胺树脂
2.2 糊制与固化
铺层糊制
手工铺层糊制分干法和湿法两种： 1 干法铺层
用预浸布为原料，先将预浸料(布)按样板裁剪成坯 料．铺层时加热软化，然后再一层一层地紧贴在模具上．并 注意排除层间气泡，使密实。此法多用于热压罐和袋压成型。
2 湿法铺层
直接在棋具上将增强材料浸胶，一层一层地紧贴在模具上， 排除气泡，使之密实。一般手糊工艺多用此法铺层
树脂和玻纤比：70/（100 - 70）＝2．33， 树脂质量：2．7×2．33＝6．29kg／m2 填料质量：6．29×40/60＝4．1kg／m2 玻璃毡厚：2．7×0．391＝1.05mm 树脂厚：6. 29×0.837＝5. 265mm 填料厚：4．19×0．4＝1.676mm 铺后总厚度；1. 05十5.26十1. 676≈8mm
1、通用型树脂 通用型树脂主要是邻苯型不饱和聚酯树脂，它们大多
热固性复合材料(BMCSMC)在汽车行业应课件
某品牌汽车座椅骨架应用BMC材料
总结词
高强度、轻量化、舒适性
详细描述
该品牌汽车座椅骨架采用BMC材料，通过注射成型工艺 制备。BMC材料的高强度和轻量化特性有助于提高座椅 的刚度和支撑力，从而提升乘坐舒适性。同时，BMC材 料的耐久性和低成本也有助于降低汽车制造成本和维护 成本。此外，BMC材料的加工性能良好，易于实现复杂 形状的成型，能够满足汽车座椅骨架的多样化设计需求 。
智能化与电动化
总结词
智能化和电动化是未来汽车行业的发展方向，BMC/SMC材料的应用将有助于实现汽车的智能化和电 动化。
详细描述
BMC/SMC材料具有良好的绝缘性能和尺寸稳定性，能够满足汽车电子部件的精密制造要求。同时， BMC/SMC材料的强度和耐久性也较高，能够保证汽车在行驶过程中的安全性和稳定性。此外， BMC/SMC材料的可塑性和加工性能也较好，能够实现汽车内部结构的复杂设计和制造。
特性
具有高强度、高刚性、耐腐蚀、 低密度等特点，同时具有良好的 加工性能和尺寸稳定性。
制造工艺与流程
制造工艺
采用预浸料、热压成型、注塑等工艺 ，将增强材料和热固性树脂结合在一 起。
流程
包括原材料准备、预浸料制备、成型 、后处理等步骤。
材料性能优势
高强度和刚性
热固性复合材料具有较高的拉伸、压缩和 弯曲强度，能够满足汽车结构件对强度和
CHAPTER 03
BMC/SMC在汽车行业的发 展趋势
轻量化设计
总结词
随着环保要求的提高和新能源汽车的快速发展，轻量化设计已成为汽车行业的重要趋势。BMC/SMC材料具有密 度低、强度高、耐腐蚀等优点，是实现汽车轻量化的理想材料。
详细描述
BMC/SMC材料的密度较低，能够显著降低汽车的整体重量，从而降低燃油消耗和二氧化碳排放，提高燃油经济 性。此外，BMC/SMC材料的强度和耐腐蚀性能也优于传统金属材料，能够提高汽车的可靠性和安全性。
热固性树脂成型工艺 ppt课件
热固性树脂成型工艺
➢ 不饱和聚酯的商品牌号
1、通用型树脂 通用型树脂主要是邻苯型不饱和聚酯树脂，它们大多
用于手糊玻璃纤维增强塑料制品。 2、耐热型树脂 耐热型树脂的热变形温度应不小于110℃，在较高温度
下具有高的强度保留率。 3、耐化学型树脂 这类树脂具有优异的耐腐蚀性能和耐水性能，商品树
脂主要有双酚A型不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、间苯型不饱 和聚酯树脂和卤代聚酯树脂等。
湿法铺层又分胶衣层糊制和结构层糊制‘
• 胶衣层(面层)制作
制品厚度一般为0.25- 0.5mm，可采用涂刷和喷涂施工。 胶衣层一段做两遍；第一遍凝胶后铺表面毡，再喷涂第二遍 胶衣，要防止漏涂和不均匀。
热固性树脂成型工艺
铺层效计算
己细制品厚度时，铺层致可按下 式计算：
n＝ A/mf (Kf +C1KR) 式中，n为增强材料铺层数, A为制品厚度mm, mf 为增强材料单位面积质量k8／m2，Kf为增强材料厚 度系数[mm／(kg·m-2)] ；KR为树脂基体厚度系数 [Mm／(kg·m-2)] ；C1为树脂与增强材料质量比。
热固性树脂成型工艺
➢ 手糊制品厚度与层数计算
制品厚度估算
制品厚度可按下式计算
t＝m×K。 t —制品厚度(mm)；m —材料质量( kg/m2 ); K —厚度系数[ mm／(kg·m-2 ) ]
热固性树脂成型工艺
70 100 70
➢ 举例：
已知玻璃钢制品由一层300g／m2和4层600g／m2 E玻纤毡铺成，聚 酯树脂(密度1．2g／cm3 )胶液中含40％填料(密度2．5g /cm3 )。树脂含 量70％。求制品厚度。 解：玻纤毡总质量1×0.3 + 4×0.6＝2.7 kg／m2
➢ 不饱和聚酯的商品牌号
1、通用型树脂 通用型树脂主要是邻苯型不饱和聚酯树脂，它们大多
用于手糊玻璃纤维增强塑料制品。 2、耐热型树脂 耐热型树脂的热变形温度应不小于110℃，在较高温度
下具有高的强度保留率。 3、耐化学型树脂 这类树脂具有优异的耐腐蚀性能和耐水性能，商品树
脂主要有双酚A型不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、间苯型不饱 和聚酯树脂和卤代聚酯树脂等。
湿法铺层又分胶衣层糊制和结构层糊制‘
• 胶衣层(面层)制作
制品厚度一般为0.25- 0.5mm，可采用涂刷和喷涂施工。 胶衣层一段做两遍；第一遍凝胶后铺表面毡，再喷涂第二遍 胶衣，要防止漏涂和不均匀。
热固性树脂成型工艺
铺层效计算
己细制品厚度时，铺层致可按下 式计算：
n＝ A/mf (Kf +C1KR) 式中，n为增强材料铺层数, A为制品厚度mm, mf 为增强材料单位面积质量k8／m2，Kf为增强材料厚 度系数[mm／(kg·m-2)] ；KR为树脂基体厚度系数 [Mm／(kg·m-2)] ；C1为树脂与增强材料质量比。
热固性树脂成型工艺
➢ 手糊制品厚度与层数计算
制品厚度估算
制品厚度可按下式计算
t＝m×K。 t —制品厚度(mm)；m —材料质量( kg/m2 ); K —厚度系数[ mm／(kg·m-2 ) ]
热固性树脂成型工艺
70 100 70
➢ 举例：
已知玻璃钢制品由一层300g／m2和4层600g／m2 E玻纤毡铺成，聚 酯树脂(密度1．2g／cm3 )胶液中含40％填料(密度2．5g /cm3 )。树脂含 量70％。求制品厚度。 解：玻纤毡总质量1×0.3 + 4×0.6＝2.7 kg／m2
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺图1：热固性复合材料最基本的制备方法是手糊，通常包括将干层或半固化片层用手铺设到模具上，形成一个积层。
图中展示的是自由宇航公司的技术员（佛罗里达州墨尔本）正在通过手糊工艺加工一个碳/环氧预浸料，将用于制造通用航空飞机部件。
资料来源：自由宇航公司在复合材料的加工成型过程中会使用一系列模具，用来给未成形的树脂及其纤维增强材料提供一个成型的平台。
手糊（hand layup）成型是热固性复合材料最基本的制备方法，即通过人工将干层或半固化片层铺设到模具上，形成一个积层。
铺层方式分为两种：一种称为干法铺层，是先铺层后将树脂浸润（例如，通过树脂渗透方式）到干铺层上的方式，另一种方式是湿法铺层，即先浸润树脂后铺层的顺序。
现在普遍使用的固化方式可以分为以下几种：最基本的是室温固化。
不过，如果提高固化温度的话，固化进程也会相应加快。
比如通过烤箱固化，或使用真空袋（vacuum ba g）通过高压釜固化。
如果采用高压釜固化的话，真空袋内通常会包含透气膜，被放置在经手糊的半成型制品上，再连接到高压釜上，等最终固化完成后再将真空袋撤去。
在固化过程中，真空袋的作用是将产品密封在模具和真空袋之间，通过抽真空对产品均匀加压，将产品中汇总的气体排出，从而使产品更加密实、力学性能更好。
图2：热压釜独有的高温和高压条件使其成为完成热固性树脂零部件的固化的重要工具。
控制软件的改进则能够帮助经营者提高35-40%的生产量。
同时，一些新的树脂配方正在开发当中，将通过低压固化处理。
图中是Helicomb国际公司（俄克拉荷马州塔尔萨）的一名操作人员正在使用高压釜进行固化处理。
来源：Helicomb国际公司许多高性能热固性零件都需要在高热高压的条件下完成固化。
但是高压釜（Autocl aves）的设备成本和操作成本都较昂贵。
采购高压釜设备的制造商通常会一次性固化一定数量的部件。
对于高压釜的温度，压力，真空和惰性气体（inert atmosphere）等一系列参数，计算机系统能帮助实现远程甚至无人监控和检测，并最大限度地提高该技术的利用效率。
热固性复合材料成型工艺 ppt课件
❖ 缺点：
劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺 制品质量与操作者的技术水平有关 生产周期长 制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺
原材料
❖ 玻璃纤维及其织物
选择依据：容易被树脂浸润
有较好的形变性 满足制品的性能要求 价格便宜 种类：无捻粗纱
无捻粗纱布 短切原丝毡 加捻布 玻璃布袋
❖ 热固性树脂
模具的结构形式
模具的结构
单模 阳模 对模 阴模
拼装模
❖ 模具材料选择：
（1）木材
要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模 具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久 。适合于小批量生产小型制品。
（2）石膏
用半水石膏成型。制造简便，造价低；不耐用，怕冲 击，适合于小批量生产形状复杂的制品。
❖ 缺点：甲苯有毒
❖ 优点：脱模容易，成模速度快
3 蜡类、油酯类脱模剂 （1）蜡类脱模剂（蜡型脱模剂）
使用方便、省工省时、价格便宜，脱模效果好，使用广泛 。
（2）油酯类脱模剂
a、硅酯脱模剂
硅酯 甲苯
100份 100份
b、其他油脂脱模剂
耐热机油，硅油，凡士林油，变压器油等。
4 脱模剂复合使用
对大型制品或外型复杂的制品，多采 用几种脱模剂复合使用，效果较好。
（2）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不
能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。 （3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：聚苯乙烯粉 5份 甲苯 95份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶 解，搅拌均匀即可使用。
填料
• 目的：降低固化收缩率和热膨胀系数，减少固化时的 发热量以防龟裂 改善制品的耐热性、电性能、耐磨耗性、表面 平滑性及遮盖力，提高黏度或赋予触变性 降低成本
劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺 制品质量与操作者的技术水平有关 生产周期长 制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺
原材料
❖ 玻璃纤维及其织物
选择依据：容易被树脂浸润
有较好的形变性 满足制品的性能要求 价格便宜 种类：无捻粗纱
无捻粗纱布 短切原丝毡 加捻布 玻璃布袋
❖ 热固性树脂
模具的结构形式
模具的结构
单模 阳模 对模 阴模
拼装模
❖ 模具材料选择：
（1）木材
要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模 具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久 。适合于小批量生产小型制品。
（2）石膏
用半水石膏成型。制造简便，造价低；不耐用，怕冲 击，适合于小批量生产形状复杂的制品。
❖ 缺点：甲苯有毒
❖ 优点：脱模容易，成模速度快
3 蜡类、油酯类脱模剂 （1）蜡类脱模剂（蜡型脱模剂）
使用方便、省工省时、价格便宜，脱模效果好，使用广泛 。
（2）油酯类脱模剂
a、硅酯脱模剂
硅酯 甲苯
100份 100份
b、其他油脂脱模剂
耐热机油，硅油，凡士林油，变压器油等。
4 脱模剂复合使用
对大型制品或外型复杂的制品，多采 用几种脱模剂复合使用，效果较好。
（2）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不
能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。 （3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：聚苯乙烯粉 5份 甲苯 95份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶 解，搅拌均匀即可使用。
填料
• 目的：降低固化收缩率和热膨胀系数，减少固化时的 发热量以防龟裂 改善制品的耐热性、电性能、耐磨耗性、表面 平滑性及遮盖力，提高黏度或赋予触变性 降低成本
复合材料工艺及设备 ppt课件
增强材料
涂脱模剂
原材料 手糊成型
固化 脱模制品检验 后处理专用47手糊工艺视频
专用48定义：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺专用6树脂基复合材料
玻璃/酚醛 高硅氧/酚醛 涤纶/酚醛 碳/酚醛 碳/环氧 蜂窝夹层结构复合材料 经编复合材料 多维整体编织织物复合材料 耐高温树脂基料
碳基复合材料：
整体毡碳/碳 低密度碳/碳 多维整体编织碳/碳
陶瓷基复合材料：
石英织物增强，纤维在闭模中铺好，树脂在重 力或外压的作用下注入模子。
工艺因素：
(1)树脂对纤维的完全浸润 (2)树脂粘度 (3)树脂与纤维之间的界面的表面张力 (4)纤维体积百分数高，直径细小，完全浸 润需长时间和高压。专用342、预浸润
第一步：生产预浸料 把纤维和树脂铺在两张硅化纸或塑料薄膜之间，再 对它加压或辊压，确保压实和纤维浸润，然后部分 固化得到浸有树脂的纤维带或片。 该步工艺优点：单向层中的纤维定向程度极好。
纤维的原子排列，化学性能 高分子基体的分子结构和化学组成 例： 纤维的高模量、高强度性能使它成为理想的负荷 载体，但必须有一种模量较低的基体把它牢固地 粘结起来，使任何一根纤维的断裂，对整体的强 度影响不大。这就要求纤维对基体有良好的浸润 性，但玻纤和碳纤对树脂的浸润性是相当差的， 表现在层间剪切上。
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
绪论
复合材料分类
金属基复合材料 树脂基复合材料 无机非金属基专用5金属基复合材料
金属基复合材料
硼/铝复合材料 碳化硅纤维/铝复合材料
《热固性材料》PPT课件
• 酚醛型环氧树脂的合成方法，有一步法和二步法 两种方法。一步法是在线型酚醛树脂生成后不将 树脂分离出，立即投入环氧氯丙烷进行环氧化反 应。二步法是线型酚醛树脂生成后将树脂分离出， 再和环氧氯丙烷进行环氧化反应。
精选ppt
19
其它缩水甘油醚型环氧树脂
• 除用线型酚醛树脂外，其它的多羟基酚类 也用来合成缩水甘油醚型环氧树脂。其中 有间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚－甲醛 型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂、三 羟苯基甲烷型环氧树脂、四溴双酚A型环氧 树脂等。这类树脂的环氧值高，固化后， 交联密度大，使材料具有高的耐热性、耐 水性等，可单独或与标准型环氧树脂共混， 供作高性能复合材料的基体。
精选ppt
21
丙三醇环氧树脂
• 丙三醇环氧树脂是由丙三醇与环氧氯丙烷在三氟 化硼－乙醚络合物的催化下进行缩合，再以氢氧 化钠脱氯化氢闭环而得。
• 丙三醇环氧树脂具有很强的粘合力，可用作粘合 剂。可与标准型环氧树脂混合使用，以降低操作 粘度和增加固化体系的韧性。此外，还可用作毛 织品、棉布和化学纤维的处理剂，处理后的织物 具有防皱、防缩和防虫蛀等优点。
点，制造高分子量的固态环氧树脂都采用此法。
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12
影响环氧树脂质量的因素
• 为了合成预设聚合度的分子链两端以环氧基终止的线型环 氧树脂，必须控制合适的反应条件，以减少副反应的反应 程度。
• ①双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比
• 在实际的生产过程中，由于一系列副反应存在使环氧氯丙 烷的用量往往要相应提高，才能得到预设聚合度分子量的 树脂，过量程度一般通过实验来确定。
112℃
精选ppt
14
• 在一次性投料的一步法合成低分子量树脂时，环氧氯丙烷 过量甚多，合成过程中环氧氯丙烷水解的可能性有所增加， 且在反应后期由于氯醇基团大多闭环后浓度降低，因此碱 大量为环氧氯丙烷所获取而引起水解破坏，造成环氧氯丙 烷的回收率很低。而在二步法中采用“二次投碱法”，把 总的碱量合理地一分为二，分两次投入。第一次投入碱后， 主要起加成及部分闭环反应，氯醇基团的含量较高，过量 的环氧氯丙烷水解反应的几率降低，当树脂的分子链基本 形成后，必须立即回收环氧氯丙烷，同时体系的粘度较低 也有利于环氧氯丙烷的蒸出，第二次投入的碱主要起氯醇 基团的闭环反应。
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19
其它缩水甘油醚型环氧树脂
• 除用线型酚醛树脂外，其它的多羟基酚类 也用来合成缩水甘油醚型环氧树脂。其中 有间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚－甲醛 型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂、三 羟苯基甲烷型环氧树脂、四溴双酚A型环氧 树脂等。这类树脂的环氧值高，固化后， 交联密度大，使材料具有高的耐热性、耐 水性等，可单独或与标准型环氧树脂共混， 供作高性能复合材料的基体。
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21
丙三醇环氧树脂
• 丙三醇环氧树脂是由丙三醇与环氧氯丙烷在三氟 化硼－乙醚络合物的催化下进行缩合，再以氢氧 化钠脱氯化氢闭环而得。
• 丙三醇环氧树脂具有很强的粘合力，可用作粘合 剂。可与标准型环氧树脂混合使用，以降低操作 粘度和增加固化体系的韧性。此外，还可用作毛 织品、棉布和化学纤维的处理剂，处理后的织物 具有防皱、防缩和防虫蛀等优点。
点，制造高分子量的固态环氧树脂都采用此法。
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12
影响环氧树脂质量的因素
• 为了合成预设聚合度的分子链两端以环氧基终止的线型环 氧树脂，必须控制合适的反应条件，以减少副反应的反应 程度。
• ①双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比
• 在实际的生产过程中，由于一系列副反应存在使环氧氯丙 烷的用量往往要相应提高，才能得到预设聚合度分子量的 树脂，过量程度一般通过实验来确定。
112℃
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14
• 在一次性投料的一步法合成低分子量树脂时，环氧氯丙烷 过量甚多，合成过程中环氧氯丙烷水解的可能性有所增加， 且在反应后期由于氯醇基团大多闭环后浓度降低，因此碱 大量为环氧氯丙烷所获取而引起水解破坏，造成环氧氯丙 烷的回收率很低。而在二步法中采用“二次投碱法”，把 总的碱量合理地一分为二，分两次投入。第一次投入碱后， 主要起加成及部分闭环反应，氯醇基团的含量较高，过量 的环氧氯丙烷水解反应的几率降低，当树脂的分子链基本 形成后，必须立即回收环氧氯丙烷，同时体系的粘度较低 也有利于环氧氯丙烷的蒸出，第二次投入的碱主要起氯醇 基团的闭环反应。
热固性塑料ppt正式完整版
热塑性酚醛树脂的固化 ❖加入固化剂甲醛或六次甲基四胺，与酚基活泼氢反应； ❖加入热固性酚醛树脂，其分子中的羟甲基与酚基活泼氢反应；
酚醛树脂的性能
❖ 强度及弹性模量比较高，长期经受高温后强度保持率高。质 脆，抗冲击性能差。 ❖ 使用温度高，经玻纤和石棉填充最高使用温度可达180 ℃ 。 ❖ 耐化学药品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸，但不耐强酸和 强氧化剂，由于酚羟基的存在，耐碱性差。 ❖ 吸水性较大，吸湿后制品会膨胀，产生内应力，出现翘曲。 ❖ 电绝缘性较好，绝缘电阻和介电强度高，是优良的工频绝缘 材料，俗称“电木”。但介电常数和介电损耗较大，且电性能 受温度及湿度影响。 ❖ 蠕变小，尺寸稳定，阻燃性好，发烟量低。
线型结构，可溶于丙酮、乙醇的甲阶树脂 固化温度150～170℃；
❖脲三聚氰胺甲醛树脂(简称UMF) 电绝缘性：宽广的温度和频率范围内，具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧性。
聚氨酯是指主链上含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）基团的聚合物，全称为聚氨基甲酸酯，英文名称Polyurethane，简称PU。 E-40表示环氧值为0.
❖苯胺甲醛树脂 成型加工方法主要有模压成型、层压成型、泡沫成型。
依pH值大小，可得两种分子结构热塑性酚醛树脂： ❖ 通用型酚醛树脂
强酸条件下(pH<3)，缩聚主要通过酚基的对位实现，因 此保留的活性点邻位多、对位少，而酚基邻位活性小，对位 活性大，因此后固化速度较慢。
❖高邻位酚醛树脂 用某些特殊的金属碱盐作催化剂，pH=4 ～7时，缩聚
主要通过酚基的邻位实现，保留了活性大的对位，可快速固 化，固化速度比通用型快2 ～3倍，制得的模压制品热刚性 更好。
目前工业上以UF和MF为主。
脲甲醛树脂UF
由脲(尿素)与甲醛缩聚合成的氨基树脂，经加成和缩聚
酚醛树脂的性能
❖ 强度及弹性模量比较高，长期经受高温后强度保持率高。质 脆，抗冲击性能差。 ❖ 使用温度高，经玻纤和石棉填充最高使用温度可达180 ℃ 。 ❖ 耐化学药品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸，但不耐强酸和 强氧化剂，由于酚羟基的存在，耐碱性差。 ❖ 吸水性较大，吸湿后制品会膨胀，产生内应力，出现翘曲。 ❖ 电绝缘性较好，绝缘电阻和介电强度高，是优良的工频绝缘 材料，俗称“电木”。但介电常数和介电损耗较大，且电性能 受温度及湿度影响。 ❖ 蠕变小，尺寸稳定，阻燃性好，发烟量低。
线型结构，可溶于丙酮、乙醇的甲阶树脂 固化温度150～170℃；
❖脲三聚氰胺甲醛树脂(简称UMF) 电绝缘性：宽广的温度和频率范围内，具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧性。
聚氨酯是指主链上含有氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）基团的聚合物，全称为聚氨基甲酸酯，英文名称Polyurethane，简称PU。 E-40表示环氧值为0.
❖苯胺甲醛树脂 成型加工方法主要有模压成型、层压成型、泡沫成型。
依pH值大小，可得两种分子结构热塑性酚醛树脂： ❖ 通用型酚醛树脂
强酸条件下(pH<3)，缩聚主要通过酚基的对位实现，因 此保留的活性点邻位多、对位少，而酚基邻位活性小，对位 活性大，因此后固化速度较慢。
❖高邻位酚醛树脂 用某些特殊的金属碱盐作催化剂，pH=4 ～7时，缩聚
主要通过酚基的邻位实现，保留了活性大的对位，可快速固 化，固化速度比通用型快2 ～3倍，制得的模压制品热刚性 更好。
目前工业上以UF和MF为主。
脲甲醛树脂UF
由脲(尿素)与甲醛缩聚合成的氨基树脂，经加成和缩聚
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力学浸润性好
阻燃性能好，燃烧时烟密
在较低温度下，固化周期 度低，毒性小
长
价格 便宜 较贵
便宜
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辅助材料
脱模剂
脱模剂应具备的条件： （1）不腐蚀模具，不影响固化，与树脂粘附力小； （2）成膜迅速、均匀、光滑； （3）使用简便、安全，价格便宜。
缺点：
劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺 制品质量与操作者的技术水平有关 生产周期长 制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺
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原材料
玻璃纤维及其织物
选择依据：容易被树脂浸润
有较好的形变性
满足制品的性能要求
价格便宜
种类：无捻粗纱
无捻粗纱布
短切原丝毡
加捻布
玻璃布袋
• 种类
① 有机颜料：着色力强、分散性好、透明度高 ② 无机颜料：耐候性、耐氧化性和耐溶剂性好
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触变剂
触变性：在混合搅拌、涂刷等动作状态下，树脂黏度 变低，而静止时黏度又变高的性质
测定：6转每分钟与60转每分钟时的黏度比（>1.2） 常用触变剂：气相二氧化硅（10~20μm）
聚氯乙烯细粉 膨润土 超细碳酸钙 用量：树脂的1~3% 作用：在立面上成型时防止树脂流挂、滴落、麻面 使成型操作容易进行
（2）石膏
用半水石膏成型。制造简便，造价低；不耐用，怕冲 击，适合于小批量生产形状复杂的制品。
4 脱模剂复合使用
对大型制品或外型复杂的制品，多采 用几种脱模剂复合使用，效果较好。
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填料
• 目的：降低固化收缩率和热膨胀系数，减少固化时的
发热量以防龟裂
改善制品的耐热性、电性能、耐磨耗性、表面
平滑性及遮盖力，提高黏度或赋予触变性
降低成本
• 要求：在树脂中的分散性好，吸油量少，不影响树脂固化 和贮存稳定性
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
实例1 餐桌椅手糊成型
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5
实例2 张家界景区游览车复合材料车体的手糊成型
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优点：
操作简便，操作者容易培训 设备投资少，生产费用低 能生产大型的和复杂结构的制品 制品的可设计性好，且容易改变设计 模具材料来源广 可以制成夹层结构
面层 短切毡 短切毡或粗砂布 短切毡 表面毡 胶衣层 脱模剂 模具
典型的手糊成型复合材料结构
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
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模具
模具设计的基本原则
符合制品设计的精度要求 有足够的强度和刚度 容易脱模 造价便宜，材料容易得到
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模具的结构形式
模具的结构
单模 阳模 对模 阴模
拼装模
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❖ 模具材料选择：
（1）木材
要求均质、无节。常用红松、银杏、枣木等。木材模 具表面需要封孔处理。其特点是质轻、易加工；但不耐久 。适合于小批量生产小型制品。
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热固性树脂
要求：
① 能够配制成黏度适宜的胶液
② 能在室温或较低温度下凝胶、固化，固化时无低分 子物产生
③ 无毒或低毒 ④ 价格便宜，来源广泛
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工艺性能
制品性能
不饱和 聚酯树脂
黏度小，浸润性好
力学性能低，耐酸性好
胶液的使用期调节范围广 固化收缩率大，表面质量
较差
环氧树脂
黏度较大，使用时要加入 稀释剂 固化剂用量变动范围小， 胶液使用期不易调整 用胺类化合物作固化剂时 毒性较大
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13
（2）过氯乙烯脱模剂 配方：过氯乙烯粉5～10份 甲苯＋丙酮（1：1）95～90份 按比例将物料与溶剂混和搅拌，放入密闭容器中（不
能用塑料容器）等完全溶解后即可使用。 （3）聚苯乙烯溶液脱模剂
配方：聚苯乙烯粉 5份 甲苯 95份
称量混合，搅拌均匀后，密封放置7天左右，若完全溶 解，搅拌均匀即可使用。
• 常用填料：碳酸钙（最普遍，赋予体系触变性）
石棉、铝粉（提高冲击强度）
石英粉、氧化铝（提高压缩强度）
氧化铝、氧化钛（提高黏附力）
三氧化二锑（提高阻燃性）
金属粉、石墨粉（提高导热性和导电性）
滑石粉P、PT课石件 膏粉（降低成本）
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颜料糊
• 要求
① 在树脂中易分散，无色斑和分色现象，着色力大 ② 不影响树脂的黏度和固化 ③ 有机过氧化物的存在或成型时加热不会变色或褪色 ④ 贮存时不会引起树脂凝胶、色泽沉降或分离等现象
手糊成型工艺
➢ 概述 原材料 模具 手糊成型工艺 ➢ 喷射成型工艺 ➢ 袋压成型工艺 ➢ 复合材料夹层结构的制造
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1
概述
定义：用手工或在机械 辅助下将增强材料和热 固性树脂铺覆在模具上， 树脂固化形成复合材料 的一种成型方法。
工序：①增强材料剪裁 ②模具准备③涂擦脱模 剂④喷涂胶衣⑤成型操 作⑥固化⑦脱模⑧修边 ⑨装配⑩制品。
内脱模剂 用于模压和热固化
❖ 脱模剂按用途分为 外脱模剂 用于手糊和冷固化
薄膜型脱模剂
❖ 按性状分为 混合溶液型脱模剂
油蜡型脱模剂
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1 薄膜型脱模剂
最常用的有：聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯 薄膜、聚乙烯薄膜等。
其中聚酯薄膜应用最普遍，使用厚度一般为 0.04 mm 、0.02 mm。
❖ 使用方法：铺在模具上，或用凡士林贴在模具上 。
❖ 优点：脱模效果好，使用方便，材料易得。
❖ 缺点：薄膜的柔韧性、帖服性差，不能用于形状
复杂的制品。
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2 混合溶液型脱模剂 （1）聚乙烯醇脱模剂的配制
在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇加热溶解（水温约 95℃），冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）
。 加入甘油可增加膜的柔韧性； 加入少量洗衣粉，可使成膜均匀； 加入少量蓝、红墨水可防止漏涂； 需要干燥快则适当多加乙醇或丙酮。
❖ 缺点：甲苯有毒
❖ 优点：脱模容易，成模速度快
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3 蜡类、油酯类脱模剂 （1）蜡类脱模剂（蜡型脱模剂）
使用方便、省工省时、价格便宜，脱模效果好，使用广泛 。
（2）油酯类脱模剂
a、硅酯脱模剂
硅酯 甲苯
100份 100份
b、其他油脂脱模剂
耐热机油，硅油，凡士林油，变压器油等。
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