热固性树脂绪论(一)概况2

    一、热固性树脂基复合材料的发展概况
    1963年前后,在美国、法国、日本等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线,使复合材料制品形成了规模化生产。拉挤成型工艺的研究始于20世纪50年代,20世纪60年代中期实现了连续化生产,在20世纪70年代拉挤技术又有了重大的突破。近年来发展更快。除圆棒状制品外,还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材,并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。上述拉挤工艺生产的制品断面可达76cm×20cm。
    在20世纪70年代树脂反应注塑成型(reactioninjectionmolding,RIM),和增强树脂反应注塑成型(reinforcedreactioninjectionmolding,RRIM)两种技术研究成功,进一步改善了手糊工艺,使产品两面光洁,现已大量用于卫生洁具和汽车的零件生产。1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模塑料成型技术,1975年投入生产。这种复合材料的大特点是改变了热固性基体复合材料生产周期长、废料不能回收问题,并能充分利用塑料加工的技术和设备,因而发展得很快。制造管状构件的工艺除缠绕成型外,20世纪80年代又发展了离心浇注成型法,英国曾使用这种工艺生产10m长的复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。
    综上可知,新生产工艺的不断出现推动着聚合物复合材料工业的发展。20世纪70年代以前,对复合材料的研究仅仅处于采用玻璃纤维增强树脂的局面,人们一方面不断开辟玻璃纤维。热固性树脂复合材料的新用途,同时也发现,这类复合材料的比刚度要求很高,因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料,并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体,制成了先进复合材料(advancedcompositematerials,ACM)。
    这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能,是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。经过70余年的发展,热固性树脂基复合材料已形成了原材料、成型工艺、机械设备、产品种类及性能检测等一套完善的工业体系。