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热固性树脂 复杂 非常低
热塑性树脂 单纯
高
容易
困难
良好 缺乏
பைடு நூலகம்
无 优秀
长
短
低
高
高
能降低的空间15大
第一节 常用树脂基体
热固性和热塑性树脂的特性比较 （与物理化学性能有关的特性）
项目 力学的特性 耐大气腐蚀 耐化学腐蚀 耐机械磨损
热固性树脂 相当好-好 好 优良 劣-好
热塑性树脂 相当好-好
复杂 劣-好 相当好-好
加工性能
热塑性CM的工艺性能优于热固性CM，它可以多次成 型，废料可回收利用等
第一节 常用树脂基体
热塑性树脂的加工温度
聚合物 类 型 Tg（℃） Tm（ ℃ ） 加工温度（℃ ）
PP
半晶
-20
168
200-250
聚酰胺
230-275
尼龙 66 半晶
70
220
270-325
尼龙 6 半晶
50 260
➢耐热性酚醛树脂的极限氧指数（LOI）很 高，可燃性很低，发烟两也很少
➢利用酚醛树脂的耐高温性能，可制作摩擦 制动材料
第一节 常用树脂基体
3) 不饱和树酯
➢以马来酰亚胺为活性端基的双官能团或多官能团化合物
双马来酰亚胺 树脂 （BMI）
➢BMI树脂基体具有优良的耐辐射、耐湿热和热膨胀系 数小等优点
耐湿性 抗冲击 良好的介电性能 工艺性能等
在高性能透波材料、高速数 字和高频印刷电路板等领域 得到广泛应用
第一节 常用树脂基体
3) 不饱和树酯
含有酰亚胺基团结构的一类聚合物
聚
包括热固性和热塑性两大类
酰
热固性聚酰亚胺具有
亚
优异的热氧化稳定性
胺
良好的成型工艺性
可在高温环境中长期使用
树
综合力学性能
脂
在航空发动机、耐高温航天部件等中得到广泛应用
一般来说，拉伸强度随厚度的增大而减小； 只有相同厚度的试样并在相同跨度上作冲击试验，结果 才能比较。
性能可设计性 与热固相比，种类多，可选择性大，可设计性好
耐热性
玻璃纤维增强后，复材耐热性比热塑性树脂基体提高 尼龙6的热变形温度50℃，玻纤增强后提高至190 ℃
第一节 常用树脂基体
热塑性树脂基复合材料特点
耐化学腐蚀性 复合材料的耐蚀性取决于基体的耐蚀性 耐腐蚀热塑性树脂的品种多，如PTFE、PPS、PE、PP 、PVC 耐水性比热固复材好
复合材料的湿热性与基体材料的耐湿热性有很大 关系。
第一节 常用树脂基体
1.3 树脂基体的分类及特点
热固性树脂
➢ 环氧树脂 ➢ 酚醛树脂 ➢ 不饱和树脂
热塑性树脂
➢ 聚醚醚酮（PEEK） ➢ 聚苯硫醚（PPS） ➢ 聚醚砜（PES） ➢ 热塑性聚酰亚胺
➢聚醚酰胺（PEI） ➢聚酰胺酰亚胺（PAI）
第二节 树脂基体性能测试影响因素
试样加工条件的影响
第二节 树脂基体性能测试影响因素
试样加工条件的影响
第二节 树脂基体性能测试影响因素
2.2 试样尺寸
标准试样，目的是为了使不同材料的试验结果具有可比 性，或使同一材料的测试结果不因尺寸不同而影响它的 重复性，消除尺寸因素效应。
尺寸效应是由试样（1）自身的微观缺陷和（2）微观不 同性引起的。
* 纤维增强复合材料测试技术
于美杰
办公电话：88396181 Email：yumeijie@
第三章 树脂基体力学性能测试
第一节 常用树脂基体及其特点 第二节 树脂基体性能测试影响因素 第三节 树脂基本力学性能测试 第四节 树脂其他性能测试
第一节 常用树脂基体及其特点
1.1 基体在复合材料中的作用
聚酯
20
240
240-273
PBT
半晶
73
257
280-300
PET
半晶
PC
140-150
270
270
PPS
非晶
88
290
315
PEK
半晶
372
420
PEEK
半晶
343
360
第一节 常用树脂基体
热固性和热塑性树脂的特性比较 （与成型有关的特性）
项目 成型 熔融粘度 浸渍操作 预浸料的胶粘性 预浸料的稳定性 成型所需时间 成型温度、压力 成型成本
第一节 常用树脂基体
复合材料常用热塑性树脂
1、聚烯烃 2、氟树脂 3、聚酰胺树脂 4、聚酯树脂（涤纶） 5、聚碳酸酯树脂 6、聚甲醛树脂 7、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS树脂） 8、聚苯乙烯-丙烯腈树脂（SAN或AS树脂）
第一节 常用树脂基体
热塑性树脂基复合材料特点
密度小、强度高； ρ钢=7.8 g/cm3 Ρ热固复材=1.7~2.0 g/cm3 Ρ热塑复材=1.1~1.6 g/cm3
第二节 树脂基体性能测试影响因素
试样制备条件 试样尺寸（标准试样） 试样的状态 测试环境温度和湿度 标准试验方法
温度效应 时间效应 形变速度 测定数据分散
第二节 树脂基体性能测试影响因素
2.1 试样制备
制品上裁取样条（机械加工） 注塑样条（注塑温度，压力，冷却时间，样条内部缺陷） 标准试样
肩负着通过成型过程制成具有特定形状整体材料的责任 保证复合材料具有良好的工艺加工性 填充剂的载体，向填充剂传递载荷或信号 实现填充剂的功能 保护填充剂免受外界环境的作用和物理损伤
第一节 常用树脂基体
1.2 基体的重要性
复合材料的拉伸、压缩、剪切、耐热、耐腐蚀等 性能与基体有密切的关系；
➢耐化学性能好
➢耐热性好--耐热抗寒，可在-50~-180℃范围内使 用，且膨胀较小，在Tg以下为39*10-6/℃ ➢优异的电性能（电绝缘性能） ➢有力利学于性提能高--具AC有M较的高力的学强性度能、模量6 和较大的伸长，
第一节 常用树脂基体
2) 酚醛树脂
➢残碳率高
➢“焦化强度”高，且焦化形成的多孔结构又 起到隔热作用，因而是良好的隔热材料
➢用于结构材料
➢高性能绝缘材料
➢耐磨材料等。
➢可用与环氧树脂基体相同的成型方法加工成型
➢由于交联密度高，分子链刚性大，表现为抗冲击差、 断裂伸长率和断裂韧性低。
第一节 常用树脂基体
3) 不饱和树酯
含有两个或两个以上氰酸酯官能团的衍
氰酸酯树脂基体 优异的耐热性
生物，在热和催化剂作用下发生三环化 反应，形成含有三嗪环的高交联密度网 络结构的大分子
第一节 常用树脂基体
1) 环氧树脂
含有两个或两个 以上环氧官能团 的一类化合物
➢优异的工艺性（黏度低，流动性好）
➢固化收缩率小--固化生成三维网状结构，交联密度 高，固化收率小（一般小于2%）
➢高黏结力（极性基团、高反应活性基团）
➢稳定性好（碱盐等不导致环氧树脂的基团固化、 固化后尺寸稳定性和耐候性好）