用于制作复合材料的材料?
聚酯树脂
聚酯树脂是一种用于生产广泛产品的聚合物家族. 热固性聚酯被称为不饱和聚酯树脂. 它们有许多用于特定应用的配方. 这些配方通常由决定所得聚合物主链的性能特征的原理指定. 常见的不饱和聚酯树脂制剂包括:
我. 寄生虫
ii. 铁脑
iii.同一
iv. 二轮苯乙烯(DCPD)
五. 氯化
vi. 双苯酚A富马酸
vii.乙烯基酯
在最基本的水平上，这些树脂由溶解在交联的单体和各种添加剂中的不饱和聚酯聚合物组成，这些添加剂会损害“树脂系统”. 从技术上讲, 聚酯树脂是反应不饱和二元酸的产物, 通常是恶藻, 与甘氨酸. 树脂的特征通过添加饱和的二丁酸，例如直智赤赤酸酯, 异戊酸或脂肪酸.
聚酯树脂系统
聚酯骨架 (寄生虫, 同一, ETC。) 与交联的单体结合在一起，以常用液体形式创建树脂. 使用最广泛的单体是苯乙烯. 其他常见的单体包括: 甲基丙烯酸酯 (MMA), 乙烯基甲基烯 (VT), α甲基苯乙烯 (AMS), para甲基苯乙烯 (PMS), 和邻苯二甲酸酯 (DAP). 这些通常与苯乙烯结合使用以优化属性. 继续探索其他单体以最大程度地减少环境影响.
抑制剂 - 由于不饱和聚酯抑制剂的倾向. 抑制剂通过与自由基引起聚合物和单体之间的交联后通过反应来减慢固化反应。常见的抑制剂包括奎因酮 (总部, mtbhq, PBQ, 或THQ) 和p-tert-butylcatechol (TBC).
发起人 - 有时称为加速器, 这些材料促进有效的室温固化 . 启动子在成型时与引发器反应. 发起人包括钴化合物, 与MEKP发起人一起使用; 和苯胺化合物, 用于MEKP系统中的联合启动器，并用作BPO启动器的环境条件下的主要启动子. 聚酯树脂以预先宣传的形式获得, 树脂制造商在产品中包括启动子; 或在未促进的配方中，模具器在处理之前添加启动子.
发起人 - 有时错误地称为催化剂. 当添加到聚酯树脂中时，引发剂会与树脂反应并分解, 形成自由基分子. 这些自由基克服抑制剂并开始层叠聚合反应, 也称为固化.
功能添加剂 - 可以通过添加多种添加剂来修改树脂特征和性能. 这些包括: 阻燃添加剂, 触变, 颜料, 蒸汽抑制剂, 和其他添加剂.
产品树脂
异嗜聚酯树脂
异戊酸聚酯树脂是由同嗜蛋酸配制的宽类树脂, 糖, 和马来赤道. 选择特定的树脂规范以赋予所需的特性和耐腐蚀性. 这些树脂可用于适度的耐腐蚀性应用到180°F附近的温度范围. 同一树脂对水具有良好的抵抗力, 酸, 基础弱, 以及诸如汽油和油等碳氢化合物.
乙烯基酯树脂
从技术上讲，乙烯基酯树脂是聚酯树脂, 但是，由于它们增强的机械性能和耐腐蚀性，它们通常与聚酯分开分类. 基于双苯酚A的环氧乙烯基酯树脂是甲基丙烯酸的环氧树脂多酯novolac环氧乙烯基酯树脂增强了环氧树脂成分，导致更高的性能. 与聚酯树脂相比. 虽然标准的环氧乙烯基酯树脂仅限于 220 - 在大多数应用中250°F, 具有高密度交联的其他版本适用于高于250°F的温度. 这些树脂对酸具有极高的耐药性, 碱, 次氯酸盐, 和许多溶剂.
双苯酚A富马酸聚酯树脂
双苯酚A富马酸聚酯树脂是通过与丙烷氧化物和富马酸反应的反应，使其对碱环境特别抗性的树脂提供. 该树脂主要用于涉及热苛性溶液的应用. 它适用于酸的服务, 选定的有机溶剂和盐溶液的温度范围约为250°F.
氯伦敦聚酯树脂
氯化树脂不饱和, 卤代聚酯树脂. 它们特别适合在升高温度或高度氧化环境中运行的设备，例如Hot, 湿氯. 这些树脂特别适合烟囱衬里, 烟道气管, 镀铬镀罐, 腌制罐, 和氯标头.
酚醛树脂
酚类聚合物是最早的商业化热固性树脂之一，首次出现在1800年代后期. 酚树脂是由苯酚和甲醛的反应形成的，通常是热固化的热固性. 有两种类型的酚醛树脂 - 恢复 (一步) 和Novolac (两步). 天存在是基础催化的热固性树脂，它们是自相关的. Novolacs用酸催化，并需要己胺交联链链链链接. 酚类具有高温抗性; 对氯化溶剂和盐水的极好耐药性; 出色的火/烟特性.
富兰树脂或呋喃树脂树脂
呋喃树脂也称为呋喃醇树脂基于呋喃醇的聚合物衍生物. 这些树脂与典型的聚酯或乙烯基酯树脂不同，因为它们使用树脂制造商提供的特殊酸催化剂混合物固化. 由于需要不同的预防措施. 树脂还通过冷凝反应固化，这意味着在树脂固化后脱水. 这些树脂必须缓慢固化，以避免在树脂加热期间分层. 这些聚合物对浓碱和含有氯化有机物的酸具有极佳的抗性，并且优于溶剂抗性中的聚酯和环氧乙烯基酯. 由于烈性饮酒，当无法使用乙烯基酯树脂或聚酯树脂时，使用了化学储罐. 这些树脂适用于许多腐蚀性应用最多250°F. 呋喃醇的树脂不适合氧化化学物质，不适用于含有铬或硝酸的环境, 过氧化物或次氯酸盐.
环氧树脂
环氧树脂与乙烯基酯非常相似. 然而, 虽然聚酯树脂具有双碳到碳键位, 环氧树脂的特征是存在环氧基团 (三个会员戒指, 两个碳和一个氧气). 环氧树脂和聚酯之间还有另一个区别. 在环氧树脂中, 这些位点仅在每个聚合物或分支链的末端找到, 沿聚合物链中的聚酯主链中的碳碳双键发生了很多次. 环氧树脂提供出色的纤维粘结 (矩阵至纤维) 提高抗压强度, 弯曲强度, 增加层间剪切 ,并增强韧性 (提高影响力, 更好的伤害容忍度).
产品增援
加固材料 与多种形式的聚合物矩阵系统结合使用，以创建用于腐蚀应用中的层压板. 不同形式的加固已适应了特定的过程方法, 或该方法是围绕加固类型构建的. 有两个主要的纤维用作腐蚀行业提供的复合材料的增援: 玻璃纤维和碳.
玻璃纤维
连续玻璃丝是通过在铂/菱形衬套上通过数千个孔绘制熔融玻璃而形成的 (5 至 25 微米), 淬灭, 大小, 并陷入任何一个 102 或者 204 细丝. 尺寸充当耦合剂，将树脂粘结到树脂浸渍过程中.
腐蚀应用中使用的典型玻璃制剂:
电子玻璃 - (石灰铝硼酸盐) 是复合材料行业中最常用的加固，因为它具有良好的强度特性, 抵抗水降解和相对成本.
S玻璃 - 高力量
C玻璃 - 耐腐蚀
碳
碳纤维由有机前体制成, 包括锅 (聚丙烯硝基烯), 人造丝, 和俯仰. PAN是商业上可用的纤维, 螺距是煤焦油或石油蒸馏的残留物. 它必须在制造碳纤维之前形成纤维. 使适合在腐蚀复合材料制造的碳纤维的过程始于纤维的“稳定”. 抽出锅或螺距纤维, 在张力下通过加热空气 (400ºF至750ºF). 这个过程交联并重新排列纤维，因此它们不会在随后的处理中融化. 然后将材料经过更高的温度 (900ºF - 2700ºF) 在氮气中称为碳化或热载阶段, 仍然处于紧张状态. 纤维, 仍处于紧张状态和氮气中, 受到更高的温度 (3600ºF - 6000ºF) 在石墨阶段. 最后, 将纤维在电解浴中清洗, 然后大小 (与聚合物矩阵相兼容的聚合物饰面) 应用, 干并缠绕到线轴上.
碳纤维提供了所有钢筋纤维的最高强度和刚度. 高温性能对于碳纤维特别出色. 基于锅的纤维的主要缺点是它们的高相对成本, 这是基础材料成本和能源密集型制造过程的结果.
纺织品
加固对最终产品性能的重要性对于复合制造商来说至关重要. 这些纺织品的特性在制造过程的选择中也起着非常重要的作用. 可能会产生非常好的手工铺铺产品特性的产品可能不适合真空输液, 但很容易适应RTM.
复合材料的制造中使用了许多类型和形式的增援. 有些可直接从纤维生产商那里获得, 其他的是由纺织制造商从基本纤维转换为专业产品. 这些各种形式的加固所表现出的特性将取决于许多因素. 这些因素可能包括编织的类型, 每个区域的纤维的重量, 织物的厚度, 线程计数, 纤维直径, 和纤维的类型.
编织增援部队
编织复合增援 与纤维通常在机器方向上对齐的纤维在织机上编织 (经). 编织, 经线纤维的上外自动以相对较高的速度自动完成. 这种交叉纤维的编织称为填充. 如果使用额外的编织，将纤维切下45º, 它被称为偏见.
编织的复合钢筋通常属于布或编织巡游类别. 布重较轻, 通常来自 6 至 10 每平方码盎司. 这是用于大型结构的最常见的加固类型，因为它具有相当重的重量 (24 每平方码盎司是最常见的), 这可以快速积累厚度. 纺织品织工开发了为复合材料制造提供所需特征的产品. 开放度是指平行纤维之间的空间, 这是对编织的紧密度的度量. 它与翘曲和填充计数成反比. 加固的垂体是指材料符合模具的形状的程度. 这些和其他特征不仅取决于纤维特性, 但也是关于它们编织的方法.
编织的增援
针织织物 是编织的钢筋，在其中循环纤维和填充纤维以创建具有高悬垂性和可比性的织物. 与编织巡游相比.
切碎的股垫和切碎的增援
垫子增援部队是手工铺料制造的卷库存产品. 切碎的股垫 由随机定向 玻璃纤维链 1 至 2 英寸长的英寸与苯乙烯可溶性粘合剂一起固定在一起. 连续链垫类似于切碎的股垫, 除了纤维是连续的，并以漩涡状的方式放置. 手工铺铺和喷涂产品均具有相同的物理特性. 这是建立厚度的一种非常经济的方式, 特别是复杂的模具.
连续巡回加固
玻璃纤维用于 连续的巡回赛 通常直径从0.00035英寸到0.00090英寸 (9 至 23 微米). 它们从熔融玻璃开始 (2500°f). 这些纤维以非常高速的铂金衬套拉动 (200 mph) 可能有多数 4,000 这些微小的纤维制成一根细丝. 然后将这些细丝聚集成捆, 称为链. 他们与特殊的粘合剂或尺寸一起绑在一起.
多端rov绳由许多单独的链组成，可以切碎并随机沉积到树脂基质中. 工艺，例如喷涂板成型化合物, 执行多端巡游. 细丝缠绕和裁缝也可以使用多端roving.
利用单向加固的过程，例如灯丝绕组或裁缝. 该产品由许多单独的细丝组成一条链.
其他腐蚀材料
表面面纱
面纱是一种轻巧的非编织面料，用于制造纤维增强塑料. 非织造面纱 (也称为垫子或组织) 通常用于在复合罐中制造腐蚀屏障, 管道, 管道, 流感堆栈, 配件, 和泵/阀门. 非织造面纱通常由C玻璃纤维制成, 碳或其他合成纤维.
面纱的使用抑制了复合表面中的微裂缝的产生. 对于高腐蚀性环境, 这些面纱通常由C玻璃或碳纤维制成.
面纱可以为FRP部分提供以下特征或特性:
改善表面外观和轮廓
改善耐腐蚀性和使用寿命
改善耐磨性和冲击阻力
改善热冲击性能
改善染料的磨损和减少的拉力拉力拉力
防止底层风化的FRP零件盛开到表面
用作基础增援部队的印刷障碍物
提供电导率
碳面纱
碳面纱可提高化学稳定性, 还具有导电性的额外好处. 碳面纱用于接地, 为了最大程度地减少静电的积累. 静态耗散在处理爆炸性液体和气体的复合罐和管道中尤其重要.
内核
三明治复合材料由放置在两个复合层之间的非常轻的材料组成. 中心中的材料称为核心, 而复合层称为皮肤. 在三明治建筑中 (核心材料在每一侧都有加固的玻璃/树脂皮肤) 提供更大的机械强度和刚度, 磅重, 比任何其他结构选择, 不管使用的材料如何. 更远, 各种各样可用的核心材料类型, 从巴尔萨到泡沫再到蜂窝, 提供广泛的材料密度, 几何, 处理选项, 成本和物理属性.
有四种在腐蚀应用中广泛使用的基本核心材料: 末端谷物巴尔萨, 苯乙烯丙烯腈 (圣) 泡沫, 聚氯乙烯 (PVC) 泡沫和聚对苯二甲酸 (宠物) 泡沫. 末端晶粒balsa之所以受欢迎，是因为它便宜，并且由于其最终晶粒的“蜂窝”结构提供了强大的机械性能Balsa的机械性能主要来自其末端粒结构. 由SAN和PVC制成的核心比Balsa密集 (关于 4 lb/ft³), 但是往往更昂贵. SAN和PVC都是提供结构支持的热固性配方. PET作为结构性泡沫需要稍高的密度，以匹配SAN和PVC的机械强度和刚度, 和匹配balsa的密度要高得多.
一些核心材料提供更好的机械性能, 但是为刀片增加额外费用. 有经济的核心材料缺乏机械强度. 这些变量需要深入审查零件性能的规格和要求. 核心材料也可以是特定过程的, 例如, 蜂窝不适合输液.