環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)缺點(diǎn)

1、熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料是目前研究得最多、應(yīng)用得最廣的一種復(fù)合材料。它具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、模量大、耐腐蝕性好、電性能優(yōu)異、原料來(lái)源廣泛，加工成型簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，并具有材料可設(shè)計(jì)性以及其他一些特殊性能，如減振、消音、透電磁波、隱身、耐燒蝕等特性，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)和科技發(fā)展中無(wú)法取代的重要材料。在熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料中使用最多的樹(shù)脂仍然是酚醛樹(shù)脂、不飽和聚酪樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂這三大熱固性樹(shù)脂。這三種樹(shù)脂階性能各有特點(diǎn)：酚醛樹(shù)脂的耐熱

2、性較高、耐酸性好、固化速度快，但較脆、需高壓成型；不飽和聚酪樹(shù)脂的工藝性好、價(jià)格最低，但性能較差；環(huán)氧樹(shù)脂的粘結(jié)強(qiáng)度和內(nèi)聚強(qiáng)度高，耐腐蝕性及介電性能優(yōu)異，綜合性能最好，但價(jià)格較貴。因此，在實(shí)際工程中環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料多用于對(duì)使用性能要求高的場(chǎng)合，如用作結(jié)構(gòu)材料、耐腐蝕材料、電絕緣材料及透波材料等。1、環(huán)氯樹(shù)脂復(fù)合材料的分類環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱環(huán)氧復(fù)合材料，也有人稱為環(huán)氧增強(qiáng)塑料)的品種很多，其名稱、含義和分類方法也沒(méi)有完全統(tǒng)一，但大體上

3、講可按以下方法分類。(1)按用途可分為環(huán)氧結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、環(huán)氧功能復(fù)合材料和環(huán)氧功能型結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是通過(guò)組成材料力學(xué)性能的復(fù)合，使之能用作受力結(jié)構(gòu)材料，并能按受力情況設(shè)計(jì)和制造材料，以達(dá)到材料性能冊(cè)格比的最佳狀態(tài)。功能復(fù)合材料是通過(guò)組成材料其他性能(如光、電、熱、耐腐蝕等)的復(fù)合，以得到具有某種理想功能的材料。例如環(huán)氧樹(shù)脂覆銅板、環(huán)氧樹(shù)脂電子塑封料、雷達(dá)罩等。需要指出的是，無(wú)論使用的是材料的哪一種功能性，都必須具有必要的力學(xué)

4、性能，否則再好的功能材料也沒(méi)有實(shí)用性。已有些功能材料同時(shí)還要有很高的強(qiáng)度，如高壓絕緣子芯棒，要求絕緣性和強(qiáng)度都很高，是一種絕緣性結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。(2)按成型壓力可分為高壓成型材料(成型壓力5—30MPa)，如環(huán)氧工程塑料及環(huán)氧層壓塑料；低壓成型材料(成型壓力＜25MPa)，如環(huán)氧玻璃鋼和高性能環(huán)氧復(fù)合材料。玻璃鋼和高性能復(fù)合材料由于制件尺寸較大(可達(dá)幾個(gè)㎡)、型面通常不是平面，所以不宜用高壓成型。否則模具造價(jià)太高，壓機(jī)噸位太大，因而成本太

5、貴。(3)按環(huán)氧復(fù)合材料階性能、成型方法、產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域的特點(diǎn)，并照顧到習(xí)慣上的名稱綜合考慮可分為：環(huán)氧樹(shù)脂工程塑料、環(huán)氧樹(shù)脂層壓塑料、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼(通用型環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料)及環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。3、環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的特性(1)密度小，比強(qiáng)度和比模量高。高模量碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料的比強(qiáng)度為鋼的5倍、鋁合金的4倍，鉆合金的32倍。其比模量是鋼、鋁合金、欽合金的55—6倍。因此，在強(qiáng)度和剛度相同的情況下碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料構(gòu)件的重量可以大大

6、減輕。這在節(jié)省能源、提高構(gòu)件的使用性能方面，是現(xiàn)有任何金屬材料所不能相比的。(2)疲勞強(qiáng)度高，破損安全特性好。環(huán)氧復(fù)合材料在靜載荷或疲勞載荷作用下，首先在最薄弱處出現(xiàn)損傷，如橫向裂紋、界面脫膠、分層、纖維斷裂等。然而眾多的纖維和界面會(huì)阻止或延緩裂紋的擴(kuò)展，基體會(huì)迅速把載荷重新分配并通過(guò)界面?zhèn)鬟f到末斷纖維上，使整個(gè)構(gòu)件能繼續(xù)承載，不會(huì)立即整體斷裂。在疲勞過(guò)程中裂紋擴(kuò)展很慢，直到疲勞壽命的90％左右才迅速斷裂。整體斷裂前有明顯預(yù)兆，所以破損

7、安全特性好。而金屬材料在疲勞載荷下常常是沒(méi)有明顯預(yù)兆的突發(fā)性破壞。(3)減振性能好。結(jié)構(gòu)的白振頻率除了與結(jié)構(gòu)本身形狀有關(guān)外，還與材料的比模量的平方根成正比。環(huán)氧復(fù)合材料具有高的比模量，因此也具有高的自振頻率。高的自振頻率不易引起工作時(shí)的共振，這就可以避免因共振而產(chǎn)生的早期破損。同時(shí)，復(fù)合材料中纖維與基體間的界面具有吸振能力，因此它的振動(dòng)阻尼很高。對(duì)形狀和尺寸相同的輕金屬合金梁及碳纖維復(fù)合材料梁進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)表況輕合金梁需9s才能停止振動(dòng)，

8、而復(fù)合材料梁只需當(dāng)然，環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑也有它自身缺點(diǎn)。從經(jīng)濟(jì)角度看，它的價(jià)格比較高；從材料性能角度看，它主要存在以下不足之處：(1)不增韌時(shí)，固化物一般偏脆，抗剝離、抗開(kāi)裂、抗沖擊性能差。(2)對(duì)極性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小。必須先進(jìn)行表面活化處理。(3)有些原材料如活性稀釋劑、固化劑等有不同程度的毒性和刺激性。設(shè)計(jì)配方時(shí)應(yīng)盡量避免選用，施工操作時(shí)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)和防護(hù)。環(huán)氧樹(shù)脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)

9、高分子化合物，除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。★環(huán)氧樹(shù)脂的性能和特性1、形式多樣。各種樹(shù)脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對(duì)形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。2、固化方便。選用各種不同的固