不饱和树脂及玻璃纤维增强复合材料
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究玻璃纤维增强环氧树脂复合材料（GF/EP）是一种具有较高强度和刚度的复合材料，具有广泛的应用领域，如航空航天、汽车、建筑等。
本文旨在研究GF/EP复合材料的力学性能，包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
首先，我们需要介绍GF/EP复合材料的制备方法。
一般来说，GF与EP树脂通过浸渍，层叠和固化的过程制备成复合材料。
在浸渍过程中，将玻璃纤维预先浸泡在环氧树脂中，使其充分浸润纤维，然后将多层的浸渍玻璃纤维叠加在一起，形成预定形状的复合材料。
最后，通过热固化或辐射固化使复合材料固化。
接下来，我们将研究GF/EP复合材料的拉伸性能。
拉伸性能主要包括拉伸强度和拉伸模量。
拉伸强度是指材料在拉伸过程中的最大承载能力，而拉伸模量是指材料在拉伸过程中的刚度。
通过拉伸试验可以获得拉伸曲线，通过分析拉伸曲线可以计算出拉伸强度和拉伸模量。
然后，我们将研究GF/EP复合材料的弯曲性能。
弯曲性能主要包括弯曲强度和弯曲模量。
弯曲强度是指材料在弯曲过程中的最大承载能力，而弯曲模量是指材料在弯曲过程中的刚度。
通过弯曲试验可以获得弯曲曲线，通过分析弯曲曲线可以计算出弯曲强度和弯曲模量。
最后，我们将研究GF/EP复合材料的冲击性能。
冲击性能主要包括冲击强度和冲击韧性。
冲击强度是指材料在冲击过程中吸收的最大能量，而冲击韧性是指材料在冲击过程中的延展性能。
通过冲击试验可以获得冲击曲线，通过分析冲击曲线可以计算出冲击强度和冲击韧性。
通过以上研究，可以得出GF/EP复合材料的力学性能。
这些性能可以与其他材料进行比较，评估复合材料的优势。
此外，还可以通过改变制备工艺或改变纤维含量等方式来改善复合材料的力学性能。
综上所述，本文研究了GF/EP复合材料的力学性能，包括拉伸性能、弯曲性能和冲击性能。
通过对这些性能的研究，可以评估复合材料的性能，并为进一步提高复合材料的性能提供参考。
双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢及其应用
双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢及其应用一、双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢的概述1.1 什么是双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢，简称双酚a树脂玻璃钢，是一种由双酚a型不饱和聚酯树脂与玻璃纤维增强材料制成的复合材料。
双酚a型不饱和聚酯树脂是一种常见的聚合物树脂，具有优异的耐化学腐蚀性、高强度、耐磨损等特点。
而玻璃纤维则是一种常用的增强材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀能力。
1.2 双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢的特点•耐腐蚀性：双酚a型不饱和聚酯树脂具有出色的耐化学腐蚀性，可在酸碱等恶劣环境中长期使用。
•高强度：由于玻璃纤维的加入，双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢具有很高的强度，比传统材料如钢铁更轻便。
•耐磨损：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢表面硬度高，不易磨损，适用于一些经常受摩擦的场景。
•成型性好：由于双酚a型不饱和聚酯树脂的特性，玻璃钢制品在制造过程中可通过模压、吹塑等方法得到各种形状和尺寸的产品。
二、双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢的应用领域2.1 建筑领域•地下室防水：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢具有良好的防水性能，可用于地下室防水层的制作。
•游泳池设备：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢制品耐腐蚀、耐磨损，适用于游泳池的设备制造，如过滤器、水泵等。
•外墙装饰：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢具有良好的耐候性和外观效果，可用于建筑外墙的装饰板。
2.2 环保设备•污水处理设备：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢具有优异的耐腐蚀性和耐高温性能，适用于制作污水处理设备，如污水池、曝气池等。
•烟气净化装置：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢可以承受高温和有害气体腐蚀，是烟气净化装置的重要材料，如烟囱、风机罩等。
2.3 电子领域•PCB制造：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢的绝缘性能和耐高温性能使其成为PCB（Printed Circuit Board）制造的重要材料。
•电子封装材料：双酚a型不饱和聚酯树脂玻璃钢可制作成各种形状的电子封装材料，如插座、绝缘套管等。
不饱和聚酯树脂
（2）带有羟端基的乙二醇酯的酯基转移反应即缩聚反应
其逆反应分别对应水解和醇解反应。高温下，小分子二元醇与高分子量的聚酯 发生的醇解反应趋向于生成低聚物和游离醇的平衡态。
醇解反应的影响因素
影响醇解反应的因素主要有催化剂、反应温度、醇超量比、反应时间 等。大量研究表明， 醋酸锌具有较好的催化性能，且极具性价比优势， 实验采用 0.5%的醋酸锌（相对PET） 作为醇解反应的催化剂。二元醇 种类不同，醇解反应快慢不同。 醇解反应一般在 170~220℃下进行，低于170℃，反应非常缓慢，但 高于220℃又会发生严重的副反应，造成树脂色泽深化，从表1可见，在 190~210℃下，醇解产物具有较好的综合性能。
不饱和聚酯树脂的合成
在通用型不饱和聚酯树脂的合成中,比如TM- 191树脂,一般采 用一步法，即所有的醇酸单体一次性投料。
也可采用两步法，比如 TM-196 树脂，先将苯酐和醇单体先投 料进行初步酯化，再加入不饱和酸进一步酯化。采用两步法合成 的树脂综合性能优于一步法。这要归因于体系中不饱和双键的平 均分布 。
然后羟基酸分子间进行缩聚反应得到聚酯和水即产物（1）， （2）进行反应：
3.一种二元醇与一种二元酸和一种二元酸酐间的酯化反应， 丙二醇与苯酐和反丁烯二酸之间的反应特点是反应开始时 既有醇与酸酐的开环加成反应又有醇与酸的酯化反应，即：
然后羟基酸之间即（3）与（4）产物进行缩聚得到聚酯 和水，缩聚反应同前。
着色自由, 易涂饰和加胶衣层, 使产品外表颜色多种多样。 易与不同增强材料、填料组合, 得到不同特性的复合材料制品。 价格低廉并有降低成本的一系列办法, 易于投资生产。 由于含有较多的苯乙烯, 对人眼、气管和粘膜都有刺激;阻燃性差; 收缩率大。
不饱和聚酯树脂的合成原理
不饱和树脂的玻璃钢(upr-frp)结构式
《不饱和树脂的玻璃钢(upr-frp)结构式》在工业和建筑领域，玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）已经成为一种常见的结构材料。
而在玻璃钢制品中，不饱和聚酯树脂（UPR）是一种常用的基体材料。
不饱和树脂的玻璃钢结构式含有丰富的信息，包括材料的成分、结构、性能等方面的内容。
通过深入的了解和分析，可以更好地掌握这种材料的特点、优势及应用范围。
1. 不饱和树脂的玻璃钢结构式概述不饱和聚酯树脂是玻璃钢中最常用的树脂，其分子结构中含有不饱和双键，因此其极易与玻璃纤维进行化学反应结合，形成坚固的复合材料。
玻璃钢材料主要由玻璃纤维、不饱和树脂和助剂组成，具有优异的耐腐蚀性、机械性能和绝热性能，被广泛应用于船舶制造、汽车制造、建筑材料等领域。
2. 不饱和树脂的玻璃钢结构式中的主要成分在不饱和树脂的玻璃钢结构式中，主要包括树脂基体和玻璃纤维增强材料。
在树脂基体中，不饱和树脂是起到粘合作用的主要成分，其双键结构使得树脂具有较好的可固化性和耐腐蚀性，从而能够有效保护玻璃纤维免受外界侵蚀。
而玻璃纤维则是增强材料，其高强度、高模量的特性能够大幅提升玻璃钢的力学性能，使其成为一种优秀的复合材料。
3. 不饱和树脂的玻璃钢结构式的性能特点不饱和树脂的玻璃钢具有一系列优异的性能特点，包括高强度、耐腐蚀性、抗老化性以及良好的绝缘性能。
这些特点使得玻璃钢材料在使用过程中能够承受较大的载荷，同时保持较长的使用寿命，适用于复杂的工程环境。
4. 不饱和树脂的玻璃钢结构式的应用领域由于其优异的性能特点，不饱和树脂的玻璃钢被广泛应用于船舶制造、风电设备、汽车零部件、建筑材料、化工设备等领域。
在船舶制造中，玻璃钢材料能够有效抵抗海水腐蚀和良好的耐磨性，被广泛应用于船体、船板等部件的制造。
总结回顾通过对不饱和树脂的玻璃钢结构式的全面评估，我们了解到这种材料具有良好的耐腐蚀性、高强度、优异的绝缘性能等特点。
这些特点使得玻璃钢材料在工业和建筑领域有着广泛的应用前景。
玻璃纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂
玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用液体不饱和聚酯树脂本标准适用于以苯乙烯为主要交联单体的供低压成型玻璃纤维增强塑料用的液体不饱和聚酯树脂。
1 术语液体不饱和聚酯树脂(以下简称树脂):由多元醇与多元酸反应生成的不饱和聚酯溶解在与其有聚合能力的单体中而制得的热固性树脂。
浇铸体:仅由加入引发剂(或再加促进剂)的树脂体系固化所得到的产物。
2 分类树脂的分类见表1。
表1_____________________________________________________________________ __类型简要说明G型一般的机械强度通用 IG型一般的机械强度,但耐热性比G型好耐热 HE型高耐热性和一般的机械强度HM型中等耐热性和一般的机械强度CEE型最好的耐化学性和一般的机械强度耐化学 CE型好的耐化学性和一般的机械强度CM型中等的耐化学性和一般的机械强度耐燃 SE型高阻燃性的一般的机械强度SM型自熄性和一般的机械强度_____________________________________________________________________ ____3 技术要求树脂的技术要求必须满足表2、3和表4的规定。
表 2 树脂_____________________________________________________________________ ______试验项目允许范围一等品合格品外观应无异状酸值±4.0 ±4.5粘度(25℃) ±30% ±35%凝胶时间(25℃) 指定值±30% 指定值±35%固体含量,% ±30% ±35%凝胶时间(80℃) ±3.0 ±3.5_____________________________________________________________________ _____注:一种牌号的树脂只允许有一个指定值。
SMC和FRP介绍
SMC(片状模塑片)SMC是英文“SHEET MOULDING COMPOUNDS”的缩写。
它是以不饱和聚酯树脂为粘合剂，添加玻璃纤维、填料、颜料及其它助剂，浸渍玻璃纤维纱，两面用薄膜覆盖，以（卷状）供应的不饱和聚酯玻璃纤维复合材料。
由于其成型性、抗老化性好等特点被广泛应用在汽车工业、铁路车辆、建筑工程、以及电气工业与通讯工程中。
主要有电气型、机械型、防静电型、以及普通机械型，颜色有白色、桔红、灰色，也可根据客户要求生产各种颜色的SMC卷料。
BMCBMC是Bulk molding compound的英文缩写，翻译成中文是块状模塑料，团状模塑料。
国内常称作不饱和聚酯玻璃纤维增强模塑料（BMC模塑料,BMC材料，BMC 料团等）。
其主要原材料由短切玻璃纤维、不饱和聚酯树脂、填料，以及各种添加剂经充分混合而成的团状预浸料。
属于热固性模塑料成型材料中的一种，BMC 材料具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，又适应模压成型、注射成型、传递成型等各种成型方法，BMC材料配方调整灵活，可满足各种产品对性能的要求，其主要应用电工电器，电机，汽车，建筑，日用品类等等领域。
FRP玻璃钢(fiber reinforced plastic)吗？那是一种复合材料等等我详细地搜一下FRP(Fiber Reinforced Plastics)即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体，俗称玻璃钢。
1.什么叫玻璃钢？玻璃钢是一种塑料，是用玻璃纤维增强的塑料，可用英文字母FRP表示。
塑料，从字面上讲，是指可塑性的材料，现在一般是指人造塑料，即由树脂加上各种添加剂制成的，如果树脂中没有添加任何添加剂则不能称为塑料，只能叫做树脂。
因树脂有热塑性和热固性之分，所以塑料也分为热塑性和热固性两种。
如果用玻璃纤维去增强热塑性塑料，可称为热塑性玻璃钢：如果用玻璃纤维增强热固性塑料，就叫做热固性玻璃钢。
玻璃纤维增强塑料
玻璃纤维增强塑料（FRP）基础知识一．什么是复合材料指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的才料，通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料，叫做复合材料。
二.什么是玻璃纤维增强塑料（FiberReinforcedPlastics）指用玻璃纤维增强，不饱和聚酯树脂（或环氧树脂；酚醛树脂）为基体的复合材料，称为玻璃纤维增强塑料。
简称FRP由于其强度相当于钢材，又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀；电绝缘；隔热等性能，在我国被俗称为“玻璃钢”。
这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。
三.FRP的基本构成基体（树脂）+增强材料+助剂+颜料+填料1．基体（树脂）：环氧树脂；酚醛树脂；乙烯基树脂；不饱和聚酯树脂；双酚A等2．增强材料（纤维）：玻璃纤维；碳纤维；硼纤维；芳纶纤维；氧化铝纤维；碳化硅纤维；玄武岩纤维等。
3．助剂：引发剂（固化剂）；促进剂；消泡剂；分散剂；基材润湿剂；阻聚剂；触边剂；阻燃剂等。
4．颜料：氧化铁红；大红粉；炭黑；酞青兰；酞青绿等。
多数为色浆状态。
5.填料：重钙；轻钙；滑石粉（400目以上）；水泥等。
PVC：聚氯乙烯，硬PVC和软PVC,硬PVC有毒。
PPR:聚丙烯。
PUR:泡沫。
PRE:聚苯醚。
尼龙：聚酰胺纤维。
FRP的发展过程：无法确定发明人。
四.FRP材料的特点：1．优点:（1）质轻高强：FRP的相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，而强度可以与高级合金钢相比，被广泛的应用于航空航天；高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。
（2）耐腐蚀性好：FRP是良好的耐腐蚀材料，对于大气；水和一般浓度的酸碱；盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力，已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。
正在取代碳钢;不锈钢;木材；有色金属等材料。
（3）电性能好：FRP是优良的绝缘材料，用于制造绝缘体，高频下仍能保持良好的介电性，微波透过性良好，广泛应用于雷达天线罩；微波通讯等行业。
不饱和聚酯／玻璃纤维复合材料的研究
第 ３ 卷第 ３期 １ ２０ ０ ６年 ９月
广 州 化 学
Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｅ ｓｒ ａ ｇ ｈ ｕ Ｃｈ ｍｉｔ ｙ
Ｖｏ ． ， １ ３１ Ｎｏ ３ ． Ｓ ｐ．２ ０ ｅｔ ０６ ，
不饱和 聚酯／ 玻璃影响。 重点介绍了不饱和聚酯组成、界面改性、防收缩剂和
玻璃纤维分布 对玻璃 纤维／ 饱和聚酯树脂复合材料性 能的影响 。 不
关键词 ：不饱 和聚酯 ；玻璃纤维 ；复合材料 中图分类号 ：Ｔ ２ ． Ｑ３ ３４ ２ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ －２ Ｘ（０ ６０ －０ ５０ ０ ９２ ０ ２ ０）３０ ４ －６
Ｕ Ｒ复合材料研究和开发的进展 。 Ｐ
１ 不饱和聚酯用量对介电性 能的影响
Ｕ Ｒ 玻纤 复合材料的透波性能 已经得到了广泛 的应用 ，产 品包括保护天线的天线 罩、 Ｐ／ 电子对抗用的透波墙以及 电视发射塔的墙体等。这主要是因为 Ｕ Ｒ 玻纤 复合材料 能将材料 Ｐ／ 的电气性能 、力学性能和耐候性很好地结合起来 ，性价 比优异，因此成为透波产 品的首选 。 孙宝华等Ｌ ２ Ｊ 研究了 Ｕ Ｒ 玻纤复合材料的介电性能。结果表明，随着复合材料 中基 体树 ’／ Ｐ 脂用量的增加，复合材料的介 电常数 降低，损耗角正切增加 。Ｕ Ｒ 玻纤复合材料 的介电性 Ｐ／ 能是 由 Ｕ Ｒ和玻纤的介 电性能共 同决定的。通常 Ｅ 玻纤的介 电常数为 ６１ ， Ｐ Ｐ ． ． Ｕ Ｒ的介电常 ０ 数为 ２ ５ 树脂的介 电常数要小于玻纤的介 电常数 。由此，在理想 的条件下 ，复合材料的介 ．， ９
电常数应在 ２ ５ ． 之间，即随着基体树脂 成分 的增加 ，复合材 料的介 电常数会减少。 ． ～６１ ９ ０
收稿 日期 ：２ ０ －２０ ０ ５ １．６ 通讯 联系人 基 金项 目：广东省科 技计 划重大专项 （ ０ ０ ０ ） Ａ１ ７ ２ ３ 作者简 介 ：冯健中 （９ ２ ， ，广 东肇庆人 ，硕士研究 生，主要从事 高分子材料和复合 材料的研究 工作 。 １７ 一） 男
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不饱和树脂及玻璃纤维增强复合材料（玻璃钢）的制备
实验目的
1、 了解线形不饱和聚酯树脂及玻璃纤维复合材料的制备原理和影响因素。
2、 掌握线形不饱和聚酯树脂合成和增强复合材料制备实验的操作技能；熟悉树脂的特性测
试和玻璃钢试样的性能实验方法。
实验原理
不饱和聚酯树脂主要是有不饱和二元酸（酐）、饱和二元酸（酐）和二元醇，以一定的摩尔比在惰性气氛保护下，经酯化缩聚而制得线型聚合物，其聚酯主链上具有重复的酯键制制品及不饱和双键，即称不饱和树脂，化学结构式如下：
O R C O
O
R O C CH
制得的不饱和树脂和聚酯树脂主要用于制造玻璃纤维增强复合材料，也制造装饰涂料和油
漆、压塑粉与片状和块状模压复合材料制品。
仪器安装
图1：手糊成型 图2：浇注成型剖面图
主要设备一览表
表1：室温固化凝胶时间测定方法
名称/序号
树脂理论量
g
树脂实际量
g 引发剂理论量g 引发剂实际量g 促进剂理论量g 促进剂实际
量g
1 2 3 4 5 50 50 50 50 50
50.35 49.74 50.39 49.61 49.99
2.014 1.9896 2.0156 1.9844 1.9996
2.01 1.99 2.01 2.00 2.03
1.007 0.4974 0.3524 0.2481 0.1499
1.01 0.50 0.35 0.26 0.15
表2：浇注成型配方 表3：手糊成型配方
表4：室温固化凝胶时间测定设备 表5：浇注成型设备
表6：手糊成型设备
名称 理论用量g 实际用量g 树脂 引发剂
促进剂 100 4 1.02
100.33 4.01 1.01
名称 理论用量g 实际用量g 树脂 引发剂 促进剂
41.88 1.6724 0.1881
41.81 1.69 0.19
序号 名称 规格 数量 1 2 3 4 5
铁板 玻璃纸 橡胶管 玻璃棒 夹子
180*180 150*350
2个 1张 1根 1根 6个
序号 名称 数量 1 2 3
纸杯 玻璃棒 手表
5个 5根 1块
序号 名称 规格
数量 1 2 3 4 铁板 玻璃纸 玻璃布 刷子 180*180
200*200
180*180
2块 2张 10张 1个
工艺流程
数据记录
表7：室温固化凝胶时间
序号起始时间终止时间时耗/min 促进剂用量备注
1 2 3 4 5 10:04
10:01
10:20
10:00
9:59
10:16
10:22
10:59
10:51
11:30
12
21
39
51
91
2%
1%
0.7%
0.5%
0.3%
逐渐变粘稠
凝胶
放大量热
测试
①浇注成型样条
中部尺寸： 宽：0.566cm 厚：0.742cm
拉伸强度： 36 MPa
②手糊成型样条
1号样条：中部尺寸 宽：0.940cm 厚：0.130cm
拉伸强度 101.4 MPa
2号样条：中部尺寸 宽：1.050cm 厚：0.150cm
拉伸强度 119.9 MPa
3号样条：中部尺寸 宽：0.972cm 厚：0.150cm
拉伸强度 167.7 MPa
结果与讨论
1.手糊成型制品质量较好。
配制树脂胶液时，促进剂的实际用量比，根据施工过程所需要
的时间，可以从图中跟踪出来，凝胶时间应足以保证手糊作业的全面完成。
树脂胶液凝胶时间的过短或过长，对手糊作业不利，对制品的综合性能亦有不良影响。
2.浇注成型制品中有大量小气泡。
可能是因为灌模前，搅拌过于强烈，树脂内存在气泡。
若此时再放置一段时间，不要过分搅拌。
产品效果会更好。
3.产品的测试结果显示，加入玻璃纤维粗格子布增强的不饱和聚酯比未增强的不饱和聚酯
拉伸强度可高4倍之多。
增强材料玻璃布赋予制品以综合强度，不饱和聚酯树脂实质上是联结剂。
4.由做出的“促进剂用量比与树脂胶液凝胶时间的关系”图中可以看出，随着促进剂用量
的增加，凝胶时间变短。
促进剂是能促进有机过氧化物在室温下分解产生游离基的物质。
引发剂的临界温度均在60摄氏度以上，如果设计采用室温固化成型工艺，单纯使用过氧化物引发剂时交联反应速度极慢，当采用引发剂—促进剂体系，则能大大加速交联固化速度，即可实现常温下成型加工。
5.室温交联固化时树脂胶液的凝胶时间，是随引发剂的种类。
用量比的变化而变化的，促
进剂用量增加，放热峰温度提高，固化时间缩短。
钴-氢过氧化物引发系统对反应条件的适应性较宽，即使交联固化不足时，以后还能继续交联固化。
思考题
在凝胶时间的测定和成型加工中为什么不能将引发剂和促进剂一起加入？
答：促进剂和过氧化物之间发生一种氧化还原反应，致使过氧化物的O-O键发生对称裂解，取代热裂解，亦称化学裂解。
配胶操作中不允许将促进剂和引发剂直接相混合。
否则反应猛烈而会引起爆炸。
通常先将引发剂加入树脂中。
搅拌混合均匀，最后加入促进剂并快速混合均匀，立即用于测定和成型。