环氧树脂复合材料工艺研究及其应用.pdf

去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》

环氧树脂复合材料工艺研究及其应用

摘要：本文从环氧树脂的特性出发，分析了以环氧树为基体的复合材料的常用生产技术，典型

产品，并介绍了国内外的有关情况。

一、前言

相比传统材料，复合材料具有一系列不可替代的特性，自二次大占以来发展很快。尽管产量小

(据法国Vetrotex公司统计，2003年全球复合材料达700万吨，但复合材料的水平已是衡量一

个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的产量分别占

全球产量的33%与32%，以中国(含台湾省、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班

纤维增强塑料(玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称玻璃钢“”逾90万吨，已居世界第二位(美

国2003年为169万吨，日本不足70万吨。

复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成：

增强材料：在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能，如玻璃钢中的玻璃纤

维，CFRP(碳纤维增强塑料中的碳纤维素就是增强材料。

基体：构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢(GRP中的树脂(本文谈到的环氧树脂就是基

体。

按基体材料不同，复合材料可分为三大类：

树脂复合材料

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金属基复合材料

无机非金属基复合材料，如陶瓷基复合材料。

本文讨论环氧树脂基复合材料。

1、为什么采用环氧树脂做基体？

固化收缩率代低，仅1%-3%，而不饱和聚酯树脂却高达7%-8%；

粘结力强；

有B阶段，有利于生产工艺；

可低压固化，挥发份甚低；

固化后力学性能、耐化学性佳，电绝缘性能良好。

值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳，然耐酸

性差；固化后一般较脆，韧性较差。

2、环氧玻璃钢性能(按ASTM

以FW(纤维缠绕法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例，将其与钢比较。

表1GF/EPR与钢的性能比较

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玻璃含量GF/EPR(玻纤含量80wt%AISI1008冷轧钢

相对密度2.087.86

拉伸强度551.6Mpa331.0MPa

拉伸模量27.58GPa206.7GPa

伸长率1.6%37.0%

弯曲强度689.5MPa

弯曲模量34.48GPa

压缩强度310.3MPa331.0MPa

悬臂冲击强度2385J/m

燃烧性(UL-94V-O

比热容535J/kgk·