聚合物复合材料讲解(详细版)(9)

不饱和聚酯大部分是热固性的，也有少量是热塑性的。热塑性不饱和聚酯有双酚A型的和乙烯基型的。双酚A型的可使复合材料具有一定的弹性。乙烯基型聚酯实际上是一种环氧树脂。因乙烯基上的不饱和键而被归入不饱和聚酯。它可在防化学腐蚀方面应用。热固性不饱和聚酯有苯乙烯共聚型、烷基型和烯丙基型。苯乙烯共聚型可以液体形式存放一年以上，加入固化剂后则迅速固化。烷基型多用于清漆一类的涂料。烯丙基型的如邻苯二甲酸二烯丙酯，因其有较高的耐热性能（204°C），多用于电器行业。

和酚醛树脂一样，不饱和聚酯也是最大宗的通用材料。可与所有的增强材料混合，最常用的当然是玻璃纤维。其与玻璃纤维混合制成的复合材料俗称玻璃钢。公园中的游船、碰碰车、整体的浴室、卫生间都是用玻璃钢制备的。由于不饱和聚酯的粘度可以很低（像糖浆一样），手工制作大型器具非常方便。先在模具上刷一层含固化剂的树脂，再在粘性树脂上铺一层增强织物，再刷上一层树脂…直至达到所设计的层数。然后可以在室温下放置固化。固化时间可以是一小时，也可以是一整夜。由于配方和工艺都很简单，特别适合低技术领域的应用。除纤维材料外，也可以加入各种填料。不饱和聚酯也能像酚醛树脂那样制成预聚合的B阶树脂，B阶树脂的预浸料可直接用于成型。虽然强度低于环氧树脂，但不饱和聚酯的价格比环氧树脂几乎低一倍，故不饱和聚酯总是复合材料中的首选基体。只有在不饱和聚酯不能满足设计要求时，才会考虑更昂贵的环氧树脂或聚酰亚胺。 其它热固性基体包括硅树脂与聚酰亚胺。它们都属于高性能、高价格的材料，只在特殊场合应用。硅树脂的耐热温度高达315°C，而且具有不粘的特性，任何其它材料都不能与硅树脂粘合。在印刷工业中，硅材料可将油墨百分之百地传递到另一表面上。聚酰亚胺的耐热温度也有260°C，可以制成预浸料后再成型。一般只用于航空、航天工业中。此外还有许多树脂，如用于仿瓷餐具的蜜胺树脂，用于胶合板的脲醛树脂，在化工过程中用作容器的呋喃树脂等等，不能一一介绍。聚合物材料能否用作复合材料的基体只有一个标准，那就是能否浸润纤维或其它增强材料。在适当条件下，大部分热塑性和热固性塑料都能用作基体。最常见的热塑性塑料如聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲醛、ABS、聚苯醚、氟塑料等，都在复合材料中有一定用途。但用途最广，适应性最强的是我们着重介绍的三种热固性树脂：酚醛，环氧和不饱和聚酯。

4.4增强纤维

复合材料的增强材料有许多种。按材料的属性来分，可以是金属、陶瓷或聚合物本身。但更常用的是从几何形状上分，可以分为颗粒（粉末）、纤维、织物和晶须。晶须一般用于金属基和陶瓷基复合材料，很少用于聚合物的增强。颗粒或粉末增强的聚合物一般不被视为复合材料。例如将橡胶与碳黑、二氧化硅、氧化锌等粉体混合，没有人称之为复合，而称为增强或补强。通用塑料与碳酸钙、滑石粉、红泥等的混合，由于是以降低成本为目的，只称之为填充。聚合物基复合材料中最重要的增强材料是纤维及其织物。所以我们只介绍一些重要的纤维材料。

4.4.1硼纤维与碳化硅纤维