常见复合材料基体聚合物基复合材料摘要首先大概介绍了聚合物基复合材料,然后介绍了该复合材料的基体有热固性树脂基体、热塑性树脂基体和橡胶基体,最后介绍了聚合物基复合材料的制备工艺特点。正文凡事以聚合物为基体的复合材料统称为聚合物基复合材料,因此聚合物基复合材料是一个很大的材料体系。聚合物基复合材料体系的分类具有多种不同的划分标准,如按增强纤维的种类可分为玻璃纤维增强聚合物基复合材料、碳纤维增强聚合物基复合材料、硼纤维增强聚合物基复合材料、芳纶纤维增强聚合物基复合材料及其他纤维增强聚合物基复合材料。如按基体材料的性能课分为通用型聚合物基复合材料、耐化学介质腐蚀性聚合物基复合材料、耐高温型聚合物基复合材料、耐阻燃型聚合物基复合材料。但最能反映聚合物基复合材料本质的则是按聚合物基体的结构及形式来分类,聚合物基复合材料可分为热固性树脂基复合材料、热塑性树脂基复合材料及橡胶基复合材料。聚合物基复合材料是最重要的高分子结构材料之一,它比强度大、比模量大。例如高模量碳纤维/环氧树脂的比强度是钢的5倍,喂铝合金的4倍,其比模量喂铝、铜的4倍。耐疲劳性能好。金属材料的疲劳破坏常常是没有明显预兆的突发性破坏。而聚合物基复合材料中,纤维与集体的界面能有效阻止裂纹的扩散,破坏是逐渐发展的破坏前有明显的预兆大多数金属材料的疲劳极限其拉伸强度的30%~50%,而聚合物基复合材料的疲劳极限可达到拉升强度的70%~80%。减振性好。复合材料中集体界面有吸震能力,因而振动阻尼高。耐烧蚀性能好。因聚合物基复合材料是比热容大,熔化热喝汽化热也大,高温下能吸收大量热能,是良好的耐烧蚀材料。工艺性好。制造工艺简单,过载时安全性好。用于复合材料的聚合物基体课分为热固性树脂基体、热塑性树脂基体和橡胶基体。热固性聚合物通常为分子量脚小的液态或固态预聚体,经加热或加固化剂发生交联化学反应并经过凝胶化和固化阶段后,形成不溶不熔的三维网状高分子。但固化后再加热不再软化,也不溶于溶剂。热固性树脂在初始阶段流动性很好,容易浸透增强体,同时工艺过程比较容易控制。这些树脂几乎适合于很多类型的增强体。各种热固性树脂反应机理不同,根据使用上的要求的差异,采用的固化条件也有很大的差异。一般的固化条件有室温固化、中温固化和高温固化。这类高分子通常为无定形结构。具有耐热性好、刚度大、电性能、加工性能和尺寸稳定性高等优点。热固性树脂是指在加热、加压下或在固化剂、紫外线作用下。进行化学反应,交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。这种树脂在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体;在成型的过程中能软化或流动,具有可塑性,可制成一定形状,同时有发生化学反应而交联固化;有事放出一些副产物,如水等。这反映是不可逆的,一经固化,再加压、加热也不可能再度软化或流动;温度过高,则分解或碳化。这也就是鱼热塑性树脂的基本区别。在塑料工业发展初期,热固性树脂所占比例很大,一般在50%以上。随着石油化学工业的发展,热塑性树脂产量剧增,在20世纪80年代,热固性树脂在世界合成树脂总产量中仅占10%~20%。热固性树脂在固化后,由于分子间交联,形成网状结构,因此刚性大、硬度高、耐高温、不易燃、制品尺寸稳定性高,但性脆。婴儿绝大多数热固性树脂在成型为制品前,都加入各种增强材料,如木粉、矿物粉、纤维或纺织品等使其增强,制成增强塑料。在热固性树脂中,加入增强材料和其他添加剂,如固化剂、着色剂、润滑剂等,即能制成热固性塑料,有的呈粉状、粒状,有的做成团状、片状,统称模塑料。热固性塑料常用的加工方法有模压、层压、传递模塑、浇铸等,某些品种还可用于注射成型。热固性树脂多用于缩聚法生产。常用热固性树脂有酚醛树脂、尿醛树脂、三聚******-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯、聚酰亚***等。热固性树脂大多数都用在制造增强塑料、泡沫塑料、各种电工用模塑料、浇铸制品等,还有相当数量用于胶黏剂和涂料。从发展来看,热固性树脂还在进一步改善质量,研制新品种,以满足新加工工艺开发的要求,用弹性体和热塑性树脂进行改性、开发注塑级热固性模塑料以及反应注射成型用专用树脂及配方,近年来已受到很大重视。采用互穿聚合物网络技术将成为热固性树脂的合成开辟新途径。热塑性聚合物包括各种通用塑料、工程塑料和特种耐高温聚合物。它们是一类线型或有支链的固态高分子,可溶可熔,课反复加工而无化学变化,加热时软化并熔融,可塑造成型,冷却后即成型并保持既得形状,而且该过程课反复进行。例如聚酰***,聚酰***主链上含有许多重复的酰***基,用做塑料时称为尼龙,用做合成纤维时称为锦纶,聚酰***可有二元***和二元酸制取,可以用ω-氨基酸或环内酰***来合成。根据二元***和二元酸或氨基酸中含有碳原子数的不同,可制得多种不同的聚酰***,目前聚酰***品种多达几十种,其中以聚酰***-6,聚酰***-66和聚酰***-610的应用最广泛。聚酰***-6和聚酰