玻璃纤维和复合材料术语解释系列(5)
热塑性复合材料的胶接[复] adhesive bonding of thermoplastic composite
是热塑性复合材料连接方法之一,即用胶粘剂把制件粘接在一起。胶接工艺分四步:胶接表面处理、涂敷胶粘剂、加热(或加压)、胶粘剂固化(或硬化)。胶接的载荷分布比机械连接均匀。常用与热塑性复合材料树脂基体相同的树脂制成的薄膜作为热熔胶,其优点是接头与制件本身具有相同的耐热性和耐化学性能,工艺时间短,薄膜可无限期贮存。不同种的热塑性树脂薄膜也可用作为热熔胶,例如用聚醚酰亚胺(PEI)薄膜作为聚醚醚酮(PEEK)复合材料的胶粘剂,相容性好、连接强度高,是一种很有前途的方法。
二次胶接[复] second bonding (composite)
是指已固化了的两个或两个以上的不同复合材料制件,通过胶粘剂再次进行胶接固化的技术。二次胶接工序包括被粘表面处理、涂敷胶粘剂(喷、刷或铺胶膜)、胶接件装配和固化等过程。胶接质量除与胶粘剂性能、基体材质有关外,还取决于固化温度、固化时间、固化压力及环境因素等。胶接优点是不需要钻孔、可保持复合材料制件的结构完整性,同时可避免钻孔引起应力集中和承载面积减小;耐疲劳性好;表面光滑和密封性好;成本低。主要缺点是强度分散性大,可靠性低,接头剥离强度低。一般只适用于载荷能力较小的部位,也可采用混合连接方式,如胶-铆、胶-螺连接。
表面防护[复] surface protection of composite
为减缓复合材料的老化过程,延长制件的使用寿命,而在制件表面采取的防护措施。表面防护的内容和方式很多,通常是在制件表面施加一层具有保护功能的涂层,起到防热、防湿、防雷电、防腐和耐磨等作用。如在前沿迎风部位使用耐磨涂料,可抵御破坏性很大的沙蚀和雨蚀;在有防静电要求的部位涂以防静电涂料等。目前大多数涂料为环氧和聚氨酯涂料。环氧附着力强,耐介质性能好,能与多种面漆配合使用。聚氨酯涂料附着力强,硬度高,表面丰满光亮,具有耐油、耐热、耐湿、耐化学腐蚀、耐大气老化等优点,常作面漆使用。
热固性树脂基复合材料 thermosetting resin matrix composite
以热固性树脂为基体的复合材料,是目前复合材料用量多的品种。热固性树脂基体一般由树脂、固化剂与其他添加剂等构成,其树脂种类很多,常用的有酚醛树脂、糠醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂等。热固性树脂基复合材料所用的增强体有玻璃纤维、碳纤维、芳纶等,也可以是各种纤维织物、粒状填料、片状增强体。热固性树脂基复合材料的成型工艺,一般有手糊成型、缠绕成型、热压罐成型、模压成型、喷射成型、树脂传递模塑成型、反应式注射及挤出成型等。热固性树脂由于加入的固化剂种类不同,其固化反应机理不同,导致固化后复合材料使用要求存在差异。固化剂决定固化温度,而固化温度决定使用温度,根据固化温度的不同通常可分为低温固化(一般指室温)、中温固化(125±5℃)和高温固化(170℃以上)。对于聚酰亚胺类的热固性树脂复合材料,固化温度多在200~350℃。复合材料的使用温度与固化温度有关,一般使用温度高要求固化温度也高。热固性树脂基复合材料比强度和比模量高,耐疲劳与减震性好,耐烧蚀性与阻燃性好,介电性也好。其应用广泛,如用于交通运输工业、机械制造工业、建筑业、化工与电器工业等领域。除聚酯树脂复合材料广泛用于制造日用工业品外,环氧树脂复合材料、聚酰亚胺复合材料主要用于航空航天工业。
室温固化树脂基复合材料 room temperature curing resin matrix composite
可在室温下固化成型的树脂基复合材料。常用树脂有不饱和聚酯和环氧树脂。前者一般以苯乙烯等烯类单体为交联剂,以过氧化环己酮等为引发剂,在萘酸钛等促进剂作用下进行固化;后者一般为双酚A型环氧树脂,相应的固化剂有脂肪族多元胺等。制品具有较好的物理、化学和机械性能,但一般只能在室温或稍高温度下使用。室温固化复合材料工艺简单,无需加热设备,常采用接触压成型和喷射成型,适于制造大型结构件(如车身、船体等)及对耐湿性无太高要求的制件。
中温固化树脂基复合材料 intermediate temperature curing resin matrix composite
可在中温(80~120℃)下固化成型的树脂基复合材料。常用树脂有不饱和聚酯和环氧树脂。前者采用过氧化苯甲酰叔丁酯等中温下可分解的引发剂,后者主要是双酚A型环氧树脂,相应的固化剂有咪唑及其衍生物等。这种复合材料具有良好的力学性能和化学稳定性,可在中温或较高温度下使用,各种性能高于室温固化树脂基复合材料而工艺又比高温固化简单。常用成型方法有接触压成型、模压成型、缠绕成型、拉挤成型、喷射成型、反应性注射成型等。
高温固化树脂基复合材料 high temperature curing resin matrix composite
可在高温(一般指170℃以上)下固化成型的树脂基复合材料。常用树脂有酚醛和环氧树脂。前者包括两类:热塑性酚醛树脂采用六亚甲基四胺(乌洛托品)固化剂,热固性酚醛树脂固化温度约为170℃。酚醛树脂的高温固化需要在高压下进行。环氧树脂高温固化剂有芳香胺,如DDM、DDS、MPSA,二元酸酐,如顺丁烯二酸酐、邻苯二酸酐和双氰胺等。高温固化树脂基体结构紧密,热稳定性好、强度高、耐化学腐蚀性和耐大气老化性能优良,并且预浸料具有较长的适用期。但是工艺条件复杂,需要高温加热设备。成型方法有接触压成型、缠绕成型、模压成型和热压罐成型等。
不饱和聚酯树脂基复合材料 unsaturated polyester resin matrix composite
以不饱和聚酯树脂为基体的复合材料。不饱和聚酯是不饱和二元酸及饱和二元酸与二元醇的缩聚物,是目前用量大的复合材料基体树脂,大多以玻璃纤维及其制品为增强体。这类复合材料综合性能优良,有较高的强度和良好的耐化学腐蚀、介电及透波性能,价格低廉;但是耐热性较低,制品收缩率大。其成型工艺优良,可在常温常压下采用多种方法成型,如接触压成型、模压成型、缠绕成型、拉挤成型、喷射成型及反应性注射成型等,其中接触压成型特别适合大型部件的制造。不饱和聚酯树脂复合材料作为绝缘、耐腐蚀的结构材料广泛应用于机械制造、交通运输、建筑装饰、石油化工、电子电器,如风机叶片、船体、车身、贮缸、管道、电路板、雷达罩等。








































