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UPR-不饱和聚酯树脂一般特性  

2012-03-23 14:22:42|  分类: 树脂类技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    不饱和聚酯树脂是一种热固性树脂,当其在热或引发剂的作用下,可固化成为一种不溶不融的高分子网状聚合物。但这种聚合物机械强度很低,不能知足大部门使用的要求,当用玻璃纤维增强时可成为一种复合材料,俗称“玻璃钢”(英文名Fiber Reinforced Plastics 简称FRP)。“玻璃钢”的机械强度等各方面机能与树脂浇铸体比拟有了很大的进步。

  以不饱和树脂为基材的玻璃钢(UPR-FRP)具有以下特性:


  轻质高强

  FRP的密度为1.4-2.2g/cm3,比钢轻4-5倍,而其强度却不小,其比强度超过型钢、硬铝和杉木。这对于航空、航天、火箭、导弹、军械及运输等需要减轻自重的产品具有非常重要的意义。例如波音747喷气客机在主要结构上应用的FRP部件达2.2吨,有效地节省了飞机燃料,进步了航速,延长了续航时间,增加了有效载荷。见表1。


 

  表1 UPR-FRP与其他材料的机能


 

  材料 相对密度(g/cm3) 极限拉伸强度(Mpa) 比强度


 

  (×103cm) 拉伸弹性模量(Gpa) 比模量


 

  (×103cm)


 

  UPR-FRP 1.5-1.7 352 2076.6 19.71 115.9


 

  钢 7.8 880 1128.2 204.16 261.7


 

  硬铝 2.8 457.6 1634.2 70.4 251.4


 

  杉木 0.5 70.4 1408.0 9.86 197.2


 

  耐侵蚀机能良好


 

  UPR-FRP是一种良好的耐侵蚀性材料,能耐一般浓度的酸、碱、盐类,大部门有机溶剂、海水、大气、油类,对微生物的抵挡力也很强,正广泛应用于石油、化工、农药、医药、染料、电镀、电解、冶炼、轻工等国民经济诸领域,施展着其他材料无法替换的作用。


 

  电机能优异


 

  UPR-FRP绝缘机能极好,在高频作用下仍能保持良好的介电机能。它不反射无线电波,不受电磁的作用,微波透过性良好,是制造雷达罩的理想材料。用它制造仪表、电机、电器产品中的绝缘部件能进步电器的使用寿命和可靠性。见表2。


 

  表2 UPR-FRP的介电机能


 

  体积电阻率


 

  (Ω cm) 介电强度


 

  (K mm-1) 介电常数


 

  (60Hz) 功率因数


 

  (60Hz) 耐电弧性


 

  (S)


 

  1012~1014 15-20 3.0-4.4 0.003 125


 

  独特的热机能


 

  UPR-FRP的导热系数为0.3-0.4Kcal/mh℃,只有金属的1/100-1/1000,是一种优良的绝热材料,用其制成的门窗是第五代新型节能建材。另外,FRP线胀系数也很小,与一般金属材料接近,所以FRP和金属连接不致受热膨胀产生应力,有利于其与金属基材或混凝土结构粘接。


 

  加工工艺机能优异


 

  UPR的加工工艺机能优异,工艺简朴,可一次成型,既可常温常压成型,又可以加温加压固化,而且在固化过程中无低分子副产物天生,可制造出比较均一的产品。因为其工艺机能优异,近年来已被广泛用于制作工艺品、仿大理石制品、聚酯漆等非玻璃纤维增强型材料。


 

  材料的可设计性好


 

  UPR-FRP是以UPR为基体,以玻璃纤维为增强骨材的复合材料,二者经由一次性加工成型为终极外形的制品。所以FRP不仅仅是一种材料,同时也是一种结构。所谓可设计性包含两方面内容:(1)功能设计;通过选择合适的UPR和玻璃纤维可以制成具有各种特殊功能的FRP制品,如:可以制成耐侵蚀的产品;可以制成耐瞬时高温的产品;可制成透光板材;可制成耐火阻燃制品;可制成耐紫外线制品……(2)结构设计:可以根据需要,灵活地设计出各种产品结构,如玻璃钢门窗、玻璃钢格栅、玻璃钢管、玻璃钢槽、玻璃钢罐等。


 

  任何一种材料都不是万能的,FRP也不例外。首先FRP与金属比拟有很多本质上差别,例如金属是各向同性材料,而FRP是各向异性材料,金属在应力作用下,一般分为弹性变形与塑性变形两个阶段,而FRP在应力作用下一般没有明显的塑性变形阶段,没有屈服点,在受力过程中有分层现象,在超负荷时轻易溘然断裂。其次FRP的模量较低,比钢材差10倍,因此凡对刚性要求高的产品必需进行精心设计。第三,FRP的耐热比金属材料相差甚远,到目前为止FRP的长期使用温度还只限于200℃以下。

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