复合材料手糊成型工艺

复合材料手糊详细版

复合材料工艺学

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺 2、 手糊成型工艺 、手糊成型——又称接触成型 又称接触成型 手糊成型 模具 准备 树脂胶 液配制 增强材 料准备

课件纤维增强材料和树 脂胶液在模具上铺 覆成型，室温(或加 覆成型，室温 或加 或低压) 热)、无压 或低压 、无压(或低压 条件下固化， 条件下固化，脱模 成制品的工艺方法。 成制品的工艺方法。

2. 手 糊 成 型 工 艺

涂脱模剂 手糊成型 固化 脱模 后处理 检验 制品

手糊成型工艺流程

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺

课件

手 糊 成 型 工 艺

胶衣是赋予复合材料制品表 面的一层美观、 面的一层美观、耐化学品侵 待浸树脂的、耐擦伤和耐老化等的对 可选用胶衣 蚀 增强材料 其起到保护作用的表面涂层。 其起到保护作用的表面涂层。 压实辊 树脂 (1) 通用型胶衣：耐沸水、耐摩擦、 通用型胶衣：耐沸水、耐摩擦、 耐肥皂或清洁剂的腐蚀， 耐肥皂或清洁剂的腐蚀，具有良好的 表面光泽； 耐化学腐蚀胶衣： 表面光泽；(2) 耐化学腐蚀胶衣：用 于耐腐蚀制品的表面；(3) 光稳定型 于耐腐蚀制品的表面； 胶衣：具有优良的耐气候性； 胶衣：具有优良的耐气候性；(4) 食 品容器用的胶衣。 品容器用的胶衣。 手糊成型示意图

2.

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺

课件

2. 手 糊 成 型 工 艺

不受尺寸、形状的限制，适宜尺寸大、批量小、 (1) 不受尺寸、形状的限制，适宜尺寸大、批量小、 形状复杂产品的生产； 形状复杂产品的生产； 设备简单、投资少、设备折旧费低，成本低； (2) 设备简单、投资少、设备折旧费低，成本低； 工艺简单； (3) 工艺简单； 可在任意部位增补增强材料， (4) 可在任意部位增补增强材料，易满足产品设计要 求； 产品树脂含量高，耐腐蚀性能好。 (5) 产品树脂含量高，耐腐蚀性能好。

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺

课件

2. 手 糊 成 型 工 艺

(1) 生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条 生产效率低，劳动强度大， 件差； 件差； (2) 产品质量不易控制，性能稳定性差； 产品质量不易控制，性能稳定性差； (3) 产品力学性能较低。 产品力学性能较低。

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺2.1 原材料的选择

课件

(1) 产品设计的性能要求； 产品设计的性能要求；

2.1 原 材 料 的 选 择

(2) 手糊成型工艺要求； 手糊成型工艺要求； (3) 价格便宜、材料容易取得。 价格便宜、材料容易取得。2.1.1 聚合物基体的选择 2.1.2 增强材料的选择

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺2.1.1 聚合物基体的选择 选用原则： 选用原则： (1) 能在室温下凝胶、固化。并在固化过 能在室温下凝胶、固化。 程中无低分子物产生； 程中无低分子物产

生； (2) 能配制成粘度适当的胶液； 能配制成粘度适当的胶液； (3) 无毒或低毒； 无毒或低毒； (4) 价格便宜。 价格便宜。

课件

2.1 原 材 料 的 选 择

目前国内手糊制品不饱和聚酯树脂约占 80%,其次是环氧树脂 %,其次是环氧树脂 %,

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺一、不饱和聚酯树脂 聚酯包括饱和聚酯和不饱和聚酯。 聚酯包括饱和聚酯和不饱和聚酯。O C O

课件

2.1 原 材 料 的 选 择

饱和聚酯： 饱和聚酯：没有非芳族的不饱和键 不饱和聚酯：含有非芳族的不饱和键,由不饱和二元羧酸或 不饱和聚酯：含有非芳族的不饱和键, 酸酐、 酸酐、饱和二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的具有酯键和 不饱和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。 不饱和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。 不饱和聚酯树脂：在聚酯化缩聚反应结束后， 不饱和聚酯树脂：在聚酯化缩聚反应结束后，趁热加入一定 量的乙烯基单体，配成粘稠的液体， 量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之 为不饱和聚酯树脂。 为不饱和聚酯树脂。

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺1、性能及品种 、 种类： 种类： 通用型 耐腐蚀型 阻燃型 低收缩型 耐侯型聚酯树脂

课件

2.1 原 材 料 的 选 择

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺2、不饱和聚酯树脂的固化原理 、

课件

原 材 料 的 选 择

通过引发剂引发聚酯分子中的双键，与可聚合的乙烯类 通过引发剂引发聚酯分子中的双键， 单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应， 单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应，使线型的聚酯分子交 联成三维网状的体形大分子结构。 联成三维网状的体形大分子结构。

2.1

不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的 过程，共聚反应过程包括三个主要阶段：链引发、链增长、 过程，共聚反应过程包括三个主要阶段：链引发、链增长、 链终止。 链终止。

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺(1) 链引发： 链引发： 一般有三种方式 (a) 引发剂引发 如过氧化苯甲酰 引发剂引发(如过氧化苯甲酰 如过氧化苯甲酰)

课件

2.1 原 材 料 的 选 择

(b) 引发剂和促进剂配合使用 如过氧化环己酮-萘酸钴 引发 引发剂和促进剂配合使用(如过氧化环己酮 萘酸钴)引发 如过氧化环己酮- (c) 紫外线照射引发

M1 R M2

RM1

RiM 1 RiM 2

RM2

M1 、M2——分别代表乙烯类单体、聚酯分子 ——分别代表乙烯类单体 分别代表乙烯类单体、

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺

课件

(2) 链增长 聚酯分子双键及乙烯类单体双键被引发后， 聚酯分子双键及乙烯类单体双键被引发后，就会进行链 增长反应，有如下四种形式的链增长反应： 增长反应，有如

下四种形式的链增长反应：

2.1 原 材 料 的 选 择M1 M2

M1 M1 M2 M2 M1 M1 M2 M2

k11 k12 k21 k22

R11 R12 R21 R22

~M1 ——代表乙烯类单体形成的游离基 代表乙烯类单体形成的游离基 ~M2 ——代表不饱和聚酯形成的游离基 代表不饱和聚酯形成的游离基

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺(3) 链终止 链终止反应即体系反应的终止过程。 链终止反应即体系反应的终止过程。M1 M1 M2+ + +

课件

M1 M2 M2

大分子 大分子 大分子

kt11 kt12 kt22

2.1 原 材 料 的 选 择

存在“双基终止” 存在“双基终止”反 应

转化率提高后， 转化率提高后，引发剂浓 度和单体浓度都下降， 度和单体浓度都下降，聚 合速率应该下降， 合速率应该下降，但事实 相反，当转化率较高时， 相反，当转化率较高时， 聚合速率反而大幅度增大。 聚合速率反而大幅度增大。

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺

课件

原 材 料 的 选 择

存在“双基终止”反应，当共聚反应进行到一定 存在“ 双基终止” 反应， 程度后，随反应进行体系中出现凝胶现象，粘度增大， 程度后，随反应进行体系中出现凝胶现象，粘度增大， 大分子活性链的运动受到阻碍， 大分子活性链的运动受到阻碍，这样就减弱了双基终 止反应，而此时单体分子仍可以自由扩散， 止反应，而此时单体分子仍可以自由扩散，自由基还 在不断形成，链增长反应仍然继续进行， 在不断形成，链增长反应仍然继续进行，而且速度加 出现“自动加速效应” 快，出现“自动加速效应”。 以后进一步共聚反应， 以后进一步共聚反应，体系逐渐形成三维网状结 粘度更大，限制了单体的扩散， 构，粘度更大，限制了单体的扩散，使聚合速度下降 而终止反应。 而终止反应。

2.1

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺3、辅助剂 、

课件

2.1 原 材 料 的 选 择

复合材料手糊详细版

第二章 手糊成型工艺

课件

作用是在线型的分子之间产生化学键， 作用是在线型的分子之间产生化学键，使 线型分子相互连在一起，形成网状结构。 线型分子相互连在一起，形成网状结构。

要求CH2 CH

O C O CH2 CH CH2

2.1 原 材 料 的 选 择

高沸点，低粘度，能溶解树脂、 高沸点，低粘度，能溶解树脂、引发 C O CH2 CH CH2 促进剂、染料等，反应活性大， 剂、促进剂、染料等，反应活性大， O 能使共聚反应在室温或较低温度下进 CH2 CH 能与树脂共聚形成均相共聚物。 行，能与树脂共聚形成均相共聚物。O CH2 C C O CH3 CH3CH3

常用交联剂： 常用交联剂：

苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、 苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲 酸二丙稀酯、邻苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。 酸二丙稀酯、邻苯二甲酸

二丁酯。最常用的是苯乙烯。