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酚醛树脂模塑料之纤维增强酚醛树脂性能介绍

来源:www.jsffcl.com 发表时间:2017-06-30

据jec复合材料杂志no.67期一篇文章所述,酚醛树脂是很多要求fst特性(防火、防烟和低毒)的frp用途所需用的树脂。尽管存在一些性能局限(尤其是脆性),但酚醛树脂仍是一大类商品树脂,全球年产量近600万吨。酚醛树脂具有优良的尺寸稳定性和耐化学腐蚀性,能在150~180℃温度范围内稳定使用。这些性能,加上其性价比优势,成为推动酚醛树脂持续用于frp制品的因素,典型用途有飞机内饰件、飞机货舱衬、轨道车辆内部件、海上油田平台格栅和集水管、隧道材料、摩擦材料、火箭喷管绝热材料及其它fst相关制品。

纤维增强酚醛复合材料类型

纤维增强酚醛树脂复合材料包括用短切纤维、织物和长纤维增强的材料。早期的短切纤维(木材、纤维素等)至今仍然用在酚醛模塑料中,用于多种用途特别是汽车零部件,如水泵罩、摩擦件等。更新的酚醛模塑料含有玻璃纤维、金属纤维或更近期的碳纤维。用于模塑料的酚醛树脂是线型酚醛清漆树脂,以六亚甲基四胺为固化剂。

预浸织物材料用于各种用途,诸如rtm、夹芯结构蜂窝芯、防弹材料、飞机内板、货舱衬等。长纤维增强制品用缠绕法或拉挤法成型。织物和长纤维增强的复合材料大多选用可溶于水或溶剂的可溶酚醛树脂。除了可溶酚醛树脂外,frp还使用了其它相关的酚醛体系,如苯并恶嗪、氰酸酯和新开发的树脂体系calidur™等。

苯并恶嗪是一种新型的酚醛树脂。它与传统酚醛树脂的不同之处在于酚醛分子各部分是通过形成一环状结构来连接而不是通过亚甲基[-ch2-]桥接。苯并恶嗪很容易由酚类材料(双酚或线型酚醛清漆)、伯胺和甲醛制备。苯并恶嗪的开环聚合不会产生副产物或挥发物,并能提高终制品的尺寸稳定性。除了高耐热性、阻燃性外,苯并恶嗪树脂还具有传统酚醛树脂未显现的特性,如吸水性、稳定的低介电性能等。

calidur™是新一代的单组分室温稳定型聚芳醚酰胺热固性基体树脂,它由evonik degussa公司在近年为航空和电子行业而研制的。这种树脂在140℃下经2小时固化,玻璃态转变温度(tg)为195℃。目前,calidur®显现了很多利于高性能复合材料的特性:无挥发物排放,固化放热和固化收缩少,热强度高,湿强度好,复合材料压缩强度和剪切强度高,韧性优良。这种新树脂可在多种制品中用作中高档tg温度之环氧、双马来酰亚胺和氰酸酯树脂的低成本替换品,用于航空、运输、汽车、电气电子及其它高要求用途。

  酚醛模塑料的力学性能  酚醛树脂模塑料之树脂的定义

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