王小妹《高分子加工原理与技术》第7章 复合材料修改
高分子材料加工-材料加工工程
(2) 分流、合并和置换。 利用器壁，对流动进行分流，即在流体的流道中设 置突起状或隔板状的剪切片，进行分流。分流后， 有的在流动下游再合并为原状态，有的在各分流束 内引起循环流动后再合并，有的在各分流束进行相 对位置交换(置换)后再合并，还有以上几种过程一 起作用的情况。
第7章 高分子材料加工
第7章 高分子材料加工
物料分散的关键：是需要外加的作用力（主要是 剪切力），使物料发生形变和重新分布，并克服 颗粒凝聚。
第7章 高分子材料加工
混炼三要素的关系： “分布”由“置换” 来完成，“剪切”为 进行“置换”起辅助 作用，“压缩”则是 提高物料的密度，为 提高“剪切”作用速 率而起辅助作用。
第7章 高分子材料加工
（2）对流混合通过两种机理发生： 一种叫体积对流混合，通过塞流对物料进行体积 重新排列，而不需要物料连续变形，这种重复的 重新排列可以是无规的，也可以是有序的。（可 发生在固体物料间，或液体物料间） 另一种叫层流对流混合，层流对流混合是通过层 流而使物料变形，它发生在熔体之间的混合，在 固体粒子之间的混合不会发生层流混合。层流混 合中，物料要受到剪切、伸长(拉伸)和挤压(捏 合) 。
第7章 高分子材料加工
高分子材料的性能和形状可以是千差万别，成型工艺 各不相同，但成型前的准备工艺基本相同，关键是靠 混合来形成均匀的混合物。 只有把高分子材料各级分 相互混在一起成为均匀的体 系，生产出合格的混炼胶和 各种形态的塑料才有可能得 到合格的橡胶制品和塑料制 品。
第7章 高分子材料加工
（1）高分子熔体—塑性形变：Tf (m)∼Td ,多用于一次成型 （2）高分子类橡胶态—弹性形变（残余形变）：Tg∼Tf，多用于二次成 型 （3）高分子溶液态：用于浸渍、湿法或干法纺丝 （4）高分子分散体（悬浮体、溶液、乳胶）：搪塑 （5）高分子单体或预聚体直接成型—化学加工：浇注 （6）高分子机械加工----后处理
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加工课件
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加 工
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热弹态 对无定形聚合物: 高弹态 Tg~Tf(较接近于Tg) 对结晶聚合物: 无高弹态 ，有结晶态， 在Tg~Tm(较接近于Tm)
热弹态不是具体的物理或高分子物理的一个名词， 而是工程上为了方便而提出的一种说法。
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加 工
冷却脱模 制品必须冷却到变形温度以下才能脱模 热成型应用 （包装业如泡罩，快餐业 ）
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加 工
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10.2 机械加工
高分子制品的机械加工是采用机械方法对高分子 制品进行加工的总称。
类型: 裁断、冲切、车削、钻削、铣削、磨削、 抛光、滚光、喷砂等
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加 工
界面的粘合作用，是以粘合力为基础，包括主价键 力(化学键力)、次价键力、静电力、机械力等。
粘合剂与固体表面之间，通常并不产生化学键。在 粘接中起吸附作用的次价键力，尤其是范德华力， 是产生粘合的主要作用力。在次价键力中，除色散 力外，其它几种力需在特定条件时才能发生。
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加 工
加热片村 (b)抽真空成
型
王小妹高分子加工原理与技术第10章高分子制品的二次加 工
6
10.1.4 热成型工艺及控制
热成型工艺过程包括片材的准备、夹持、成型、 加热、冷却、脱模和制品的后处理
加热 片材是在高弹态的温度范围内拉伸造型 成型 通过施力，使已预热的片材进行弯曲与拉伸变形
壁厚尽可能均匀
切削
切削加工——用切削工具将坯料或工件上的多 余材料切除掉，以获得具有所需的几何形状、尺 寸和表面质量的机器零件
“化学工程”工程硕士专业学位研究生培养方案
中山大学化学与化学工程学院“化学工程”工程硕士专业学位研究生培养方案工程领域名称：化学工程；工程领域代码：430117一、培养目标：该领域是研究精细化工和其他相关工业过程中所进行的化学过程与物理过程共同规律与应用技术的工程领域。
它以化学工程学科为指导，基础理论与工程应用相结合，涉及精细化学品合成与应用、绿色催化合成、纳米精细化学品的改性加工、化工分离技术、高级环境净化技术、节能减排等研究。
精细化工专业是国家经济建设与社会发展的重要工程领域。
在课程设置上，实行“按需施教”的方针，在企业生源充足的情况下，可以根据企业的要求，在保证基本理论学习的前提下，专门设置选修课程，以满足不同企业的实际需要。
要求学生热爱祖国，遵纪守法，品德良好，身心健康，掌握坚实宽广的应用基础理论与系统深入的专业知识，至少熟悉一门外语，具备熟练的阅读、撰写外语资料和良好的国际化交流能力，注重知识应用能力和技术创新能力的培养，成为具有组织、协调和决策现代化工企业的工程技术及管理的综合问题（企业的运行和经营、新产品研制开发、扩产和节能降耗改造的投资决策等）的应用型、技术型、复合型高级专门人才。
二、研究方向本领域涵盖研究方向有：1、精细化学品化学与技术2、先进功能材料与技术3、制药工程技术4、化工先进节能过程5、化学工艺与清洁生产6、化工分离技术7、商品检验技术8、烟草加工技术9、分析仪器技术与仪器分析三、学习方式与年限中山大学化学工程（精细化工）专业硕士研究生全日制基本学制一般为二年。
每学年有两个长学期（秋季学期和春季学期各18周）和一个短学期（夏季学期4周）所组成。
因特殊原因不能按期完成学业者，须按照中山大学研究生院学籍管理有关规定提出申请，经批准后方可延长学习年限，每次申请时间不得超过一年，总学习年限不超过中山大学硕士研究生全日制最高允许年限。
凡逾期未提出申请，或申请未获批准者视为自动退学。
四、培养方式1.以学院拥有的高分子材料和分析与化工研究生实习基地为依托，学院导师和企业导师组成的导师组为主导、研究生为主体系统化课程学习与专业实习和毕业论文工作紧密结合的培养模式。
高分子材料制备技术作业指导书
高分子材料制备技术作业指导书第1章引言 (4)1.1 高分子材料概述 (4)1.2 制备技术简介 (4)第2章高分子合成基本原理 (5)2.1 高分子合成方法 (5)2.1.1 加聚反应 (5)2.1.2 缩聚反应 (5)2.1.3 模板聚合 (5)2.1.4 原子转移自由基聚合 (5)2.2 高分子聚合反应 (5)2.2.1 自由基聚合 (5)2.2.2 离子聚合 (6)2.2.3 配位聚合 (6)2.2.4 缩聚反应 (6)2.3 高分子结构及其功能 (6)2.3.1 高分子链结构 (6)2.3.2 高分子结晶性 (6)2.3.3 高分子取向 (6)2.3.4 高分子复合材料 (6)2.3.5 高分子功能材料 (6)第3章均相聚合反应 (7)3.1 溶液聚合 (7)3.1.1 原理 (7)3.1.2 操作步骤 (7)3.1.3 注意事项 (7)3.2 乳液聚合 (7)3.2.1 原理 (7)3.2.2 操作步骤 (7)3.2.3 注意事项 (7)3.3 悬浮聚合 (7)3.3.1 原理 (8)3.3.2 操作步骤 (8)3.3.3 注意事项 (8)第4章非均相聚合反应 (8)4.1 本体聚合 (8)4.1.1 概述 (8)4.1.2 基本原理 (8)4.1.3 实验操作 (8)4.2 熔融聚合 (8)4.2.1 概述 (8)4.2.2 基本原理 (9)4.3 水相聚合 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 基本原理 (9)4.3.3 实验操作 (9)第5章高分子材料添加剂 (9)5.1 稳定剂 (9)5.1.1 光稳定剂 (9)5.1.2 热稳定剂 (10)5.1.3 抗氧化剂 (10)5.2 填充剂 (10)5.2.1 无机填充剂 (10)5.2.2 有机填充剂 (10)5.3 润滑剂 (10)5.3.1 外润滑剂 (10)5.3.2 内润滑剂 (10)5.4 阻燃剂 (10)5.4.1 无机阻燃剂 (10)5.4.2 有机阻燃剂 (11)第6章热塑性高分子材料制备 (11)6.1 热塑性塑料概述 (11)6.2 聚乙烯制备 (11)6.2.1 制备方法 (11)6.2.2 工艺流程 (11)6.2.3 影响因素 (11)6.3 聚丙烯制备 (11)6.3.1 制备方法 (12)6.3.2 工艺流程 (12)6.3.3 影响因素 (12)6.4 聚氯乙烯制备 (12)6.4.1 制备方法 (12)6.4.2 工艺流程 (12)6.4.3 影响因素 (12)第7章热固性高分子材料制备 (13)7.1 热固性塑料概述 (13)7.2 酚醛树脂制备 (13)7.2.1 原料选择与配比 (13)7.2.2 缩合反应 (13)7.2.3 凝胶化与固化 (13)7.2.4 后处理 (13)7.3 环氧树脂制备 (13)7.3.1 原料选择与配比 (13)7.3.2 开环聚合 (13)7.3.3 固化 (14)7.4 不饱和聚酯树脂制备 (14)7.4.1 原料选择与配比 (14)7.4.2 酯化反应 (14)7.4.3 固化 (14)7.4.4 后处理 (14)第8章橡胶材料制备 (14)8.1 天然橡胶 (14)8.1.1 橡胶树种植与采集 (14)8.1.2 天然橡胶的制备 (14)8.1.3 天然橡胶的性质与应用 (14)8.2 合成橡胶 (14)8.2.1 丁苯橡胶 (14)8.2.2 顺丁橡胶 (15)8.2.3 丁腈橡胶 (15)8.2.4 氯丁橡胶 (15)8.3 硫化橡胶 (15)8.3.1 硫化橡胶的制备原理 (15)8.3.2 硫化橡胶的配方设计 (15)8.3.3 硫化橡胶的功能评价 (15)8.3.4 硫化橡胶的应用 (15)8.4 特种橡胶 (15)8.4.1 硅橡胶 (15)8.4.2 氟橡胶 (15)8.4.3 聚氨酯橡胶 (15)8.4.4 氯磺化聚乙烯橡胶 (15)8.4.5 热塑性弹性体橡胶 (15)第9章复合材料制备 (15)9.1 复合材料概述 (16)9.2 纤维增强复合材料 (16)9.2.1 纤维的选择 (16)9.2.2 基体材料 (16)9.2.3 制备工艺 (16)9.3 层状复合材料 (16)9.3.1 层状复合材料的结构 (16)9.3.2 制备工艺 (16)9.4 颗粒增强复合材料 (17)9.4.1 颗粒的选择 (17)9.4.2 制备工艺 (17)第10章功能性高分子材料制备 (17)10.1 功能性高分子概述 (17)10.1.1 功能性高分子的定义与分类 (17)10.1.2 功能性高分子的基本性质与特点 (17)10.1.3 功能性高分子的应用领域 (17)10.2.1 导电高分子材料的类型与结构 (17)10.2.2 导电高分子材料的制备方法 (17)10.2.3 导电高分子材料的应用实例 (17)10.3 磁性高分子材料 (17)10.3.1 磁性高分子材料的结构与分类 (18)10.3.2 磁性高分子材料的制备技术 (18)10.3.3 磁性高分子材料的应用研究 (18)10.4 光学活性高分子材料 (18)10.4.1 光学活性高分子材料的特性与分类 (18)10.4.2 光学活性高分子材料的制备方法 (18)10.4.3 光学活性高分子材料的应用领域 (18)10.5 生物医用高分子材料 (18)10.5.1 生物医用高分子材料的特性与要求 (18)10.5.2 生物医用高分子材料的分类与选用 (18)10.5.3 生物医用高分子材料的制备与加工技术 (18)10.5.4 生物医用高分子材料的应用实例 (18)第1章引言1.1 高分子材料概述高分子材料是一类由相对分子质量较高的化合物构成的材料，具有独特的物理、化学及生物学功能。
高分子材料加工成型原理--塑料二次成型 ppt课件
• 由于存在工序周转间隙，加热时尽可能采用较高 温度(分解温度以下)。
成型速度
• 成型温度低，应慢速成型，但不宜过慢，否则因 冷却成型困难且周期长
• 适当提高加热温度的同时快速成型
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第三节 热成型
热成型的影响因素
加热到Tm以上
加热到稍高于Tg
骤冷到Tg以下
结晶聚合物
厚片
薄膜
挤出骤冷Tg下
快速拉伸
高强度、尺寸
拉幅薄膜 最大结晶速率温度
稳定、热收缩 形成均匀分布 小、透明性好 PPT的课件微晶结构
（0.85Tm） 19
短时热处理冷却
第四节 拉幅薄膜的成型
拉幅薄膜成型工艺
平膜法逐向拉伸薄膜成型
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第四节 拉幅薄膜的成型
Tg-Tf间热
处理，只允
拉幅薄膜成型工艺
许大分子链 段松弛，保
要求：生产过程中形成适度结晶与取向结构。留其他取向
无定型聚合物
厚结片晶/管聚坯合（物非晶）消构续恒除，均加结利匀温热晶于取/到温结后向T梯g以拉上伸
薄
张紧轮上热处理 膜
抑制结晶冷 却
拉幅薄膜
抑制解
取热向收缩小
• 管坯生产效率高，温度均匀，熔接缝少；
• 制品强度高；设备简单，投资少；
• 对制品形状、大小、壁厚允许范围大，适用性广。
工业生产应用较多。
注射-吹塑
油罐吹塑
• 制品无飞边、口部无需修整； • 制品尺寸和壁厚精度较高，无需切断操作； • 型坯需重新加热，增大了能耗。
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大瓶吹塑8
第二节 中空吹塑成型
高分子材料加工原理
高分子材料加工原理一、高分子材料加工原理：1．高分子材料的加工性质：1）、高分子材料的加工性：高分子具有一些特有的加工性质，如良好的可塑性，可挤压性，可纺性和可延性。
正是这些加工性质为高分子材料提供了适于多种多样加工技术的可能性，也是高分子能得到广泛应用的重要原因。
高分子通常可以分为线型高分子和体型高分子，但体型高分子也是由线型高分子或某些低分子物质与分子量较低的高分子通过化学反应而得到的。
线型高分子的分子具有长链结构，在其聚集体中它们总是彼此贯穿、重迭和缠结在一起。
在高分子中，由于长链分子内和分子间强大吸引力的作用，使高分子表现出各种力学性质。
高分子在加工过程所表现的许多性质和行为都与高分子的长链结构和缠结以及聚集态所处的力学状态有关。
根据高分子所表现的力学性质和分子热运动特征，可将其划分为玻璃态、高弹态和粘流态，通常称这些状态为聚集态。
高分子的分子结构、高分子体系的组成、所受应力和环境温度等是影响聚集态转变的主要因素，在高分子及其组成一定时，聚集态的转变主要与温度有关。
不同聚集态的高分子，由于主价健与次价健共同作用构成的内聚能不同而表现出一系列独特的性质，这些性能在很大程度上决定了高分子材料对加工技术的适应性，并使高分子在加工过程表现出不同的行为。
高分子在加工过程中都要经历聚集态转变，了解这些转变的本质和规律就能选择适当的加工方法和确定合理的加工工艺，在保持高分子原有性能的条件下，能以最少的能量消耗，高效率地制备良好的产品。
玻璃态高分子不宜进行引起大变形的加工，表现为坚硬的固体，但可通过车、铣、削、刨等进行加工。
在玻璃化温度Tg以下的某一温度，材料受力容易发生断裂破坏，这一温度称为脆化温度，它是材料使用的下限温度。
在Tg以上的高弹态，高分子的模量减少很多，形变能力显著加大。
在Tg－Tf温度区靠近Tf，由于高分子的粘性很大，可进行某些材料的真空成型、压力成型、压延和弯曲成型等。
把制品温度迅速冷却到Tg以下温度是这类加工过程的关键。
高分子加工原理与技术
一、二、1、热传递有热传导，对流，和辐射三种形式2、热融方法的分类，无熔体移走的传导熔融，有强制熔体移走（由拖曳或压力引起）的传导熔融，耗散融合——熔融，利用电的，化学的或其他能源的耗散熔融方法，压缩熔融3、影响高聚物熔体粘度的因素；剪切速率的影响，温度的影响，压力的影响，分子参数和结构的影响。
添加剂的影响，4、塑料熔体在高剪切应力的流动并非如此，。
贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动，或称滑移5、端末效应；在流体由大管或贮槽流入小管后的最初一段区域内，流体的流动不是稳态流动6、鲨鱼皮主要特征是挤出物周边具有周期性的褶皱波纹7、造成鲨鱼皮症状的原因有以下四个因素，主要是由于熔体在口模壁上滑移和口模对挤出物产生周期性拉伸作用的结果，存在一个临界挤出速率，临界挤出速率随挤塑温度的增加而变大，8、聚合物的大分子结构和分子热运动特点，可以将聚合物划分为结晶态，玻璃态，高弹态，粘流态等聚集态。
9、有利于结晶的因素有（链结构简单，重复结构单元较小，相对分子质量适中）（主链上不带或只带极少的支链）（主链化学对称性好，取代基不大且对称）（规整性好）（高分子链的刚柔性及分子间作用力适中）10、大分子的热运动有利于分子的重排运动，而分子的内聚能又是形成结晶结构所必须的，两者有适当的比值是大分子进行结晶所必须的热力学条件，结晶过程只能发生在玻璃化温度和熔融温度之间11、PA-6熔点约为220度，Tg约50度，其最大的结晶速率约为135度，12、成型条件对结晶度影响极大，影响因素有：熔融温度和熔融时间，成型压力，冷却速度13、介绍几个术语:二次结晶，后结晶，后收缩14、退火是将试样加热到熔点以下的某一温度，以等温或缓慢变温的方式使结晶逐渐完善话的过程15、聚合物分子和某些纤维状填料，由于结构上悬殊的不对称性，在成型过程中受到剪切流动或受力拉伸时不可避免的沿受力方向做平行排列，称为取向作用16、取向过程可分为两种，一种是大分子链，链段和纤维填料在剪切流动过程中沿流动方向的流动取向，另一种是分子链、链段、晶片、晶态等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的拉伸取向17、仅受一个方向作用力引起的拉伸取向为单轴拉伸取向（单向拉伸），同时受两个相互垂直方向的作用力引起的拉伸取向为双轴拉伸取向（双向拉伸）18、高弹拉伸发生在玻璃化温度附近及拉伸应力小于屈服应力的情况下19、塑性拉伸在玻璃化温度附近即可发生20、塑性拉伸多在玻璃化温度到熔融温度之间21、粘性拉伸发生在Tf或Tm以上，热拉伸取向在Tg—Tf（或Tm）范围内进行22、高分子材料在成型，贮存，或使用过程中，由外界因素，--物理的（热、力、光、电、超声波、核辐射等），化学的（氧，水，酸，碱，胺等）及生物的（霉菌，昆虫等）作用下所发生的聚合度减小的过程，称为降解。
高分子加工原理与技术-名词解释
1.可挤压性:聚合物受挤压作用形变时，获得形状和保持形状的能力。
2.可模塑性:材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
3.可延性:无定形或半结晶固体聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
4.可纺性:聚合物材料通过加工成型而成为连续固体纤维的能力。
5.熔融指数:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,10min内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量克数,称为熔融指数。
6.塑性形变:聚合物在Tg-Tf之间，在较长时间和较大外力作用下产生的不可逆形变。
7.收敛流动:聚合物在具有截面尺寸逐渐变小的锥形管或其它形状的管道中的流动称收敛流动，此时即有拉伸作用又有剪切作用。
8.拖曳流动:液体流动的管道或口模的一部分能以一定的速度和规律进行运动(相对于静止部分)，则聚合物将随管道和口模的运动部分产生拖曳流动，它是一种剪切流动，压力降及流速分布受运动部分的影响。
9.压力流动:聚合物流体在圆形等简单形状管道中因受压力作用而产生的流动，流体只受剪切作用，并且通常是一种稳态流动，粘度高，只有压力降。
10.柱塞流动:非牛顿假塑性流体n<1时，在圆管中的流速分布曲线较抛物线平坦，n越小，管中心部分的速度分布平直，曲线形状类似于柱塞，称此为柱塞流动。
11.端末效应:管子进口端与出口端与聚合物液体弹性行为有紧密联系的现象。
12.熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，甚至引起液流破坏，这种现象称为“熔体破裂”。
13.硫化:混炼胶在一定条件下, 橡胶分子由线型结构转变成空间网状结构的交联过程。
14.分散性混合: 是指在混合过程中将粒子的尺寸减至最小，增加相间界面，提高混合物组分均匀性的过程。
15.非分散性混合：又称简单混合，是一种减少混合物非均匀性的操作，是整个系统的全体积内，各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
16.体积对流混合:在物料无需连续变形的情况下，通过塞流对物料进行体积重排，这种重排是重复进行的，可以是有序的，也可以是无序的。
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(2)管材、棒状的压制
层压管材和棒材也是以干燥的附胶材料为原料，用专门
的卷管机卷绕成管坯或棒坯，然后加压、加热固化成型
卷管工艺示意图 1－上辊筒 2、3－支承辊 4－管芯 5－导向辊 6－张力辊
7－胶布卷辊 8－刹车轮 9－翼形螺母 10－胶布
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7.3 模压成型
复合材料与热固性塑料的模压成型工艺相似 模压料可用预混法和预浸法制备 聚酯模压料由树脂糊以及增强材料组成，树脂
9－PE薄膜 10－片状模塑料
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7.4 缠绕成型
用浸有树脂的纤维(或织物)，在相当于制品形状 的芯模上作规律性的缠绕，然后加热硬化、脱模 取得制品的一种成型方法。
制造圆柱形和球形等回转体，如大型贮罐、壳体 优点：制品强度高，充分发挥玻璃纤维的优良性
能，生产效率较高，质量稳定，成本低。
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层压工艺温度曲线示意图10
7.2.2 压制成型工艺
压力：P大小取决于树脂固化特性， 时间：与树脂类型、固化特性和制品厚度有关
总压制τ=预热τ×叠合厚度×固化速度＋冷压τ。 ✓ 脱模：板材冷至50℃以下，卸压脱模 ✓ 热处理：使树脂充分固化的补加措施，进一步提高制品力
学强度、耐热性和电性能。
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7.1.2 增强材料及其表面处理
(1)增强材料 玻璃纤维： 铝硼硅酸盐和钙钠硅酸盐两种 。
形态:玻璃绳、玻璃布、玻璃布带、无捻粗纱、 无捻粗纱布、短切纤维、短切纤维毡、表面毡等 新型无机纤维材料：耐高温的玻璃纤维、高强度 及高模量的玻璃纤维、特殊无机纤维等。 其他增强材料：纸、石棉、木材、棉布、合成纤 维和麻纤维、纳米无机粒子
糊包含不饱和聚酯树脂、交联剂、引发剂、增 稠剂等物料，增强材料主要有短切玻璃纤维及 短切玻璃纤维毡。
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(1)块状模塑料模压成型工艺
块状模塑料(BMC)用预混法制成的聚酯树脂模塑料
不饱和聚酯树脂 20%～35%
无机矿物填料 45%～55%
短切玻璃纤维 10%～25%
引发剂、颜料 2% ～ 3%
润滑剂
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浸渍上胶机示意图
8
7.2.2 压制成型工艺
（1） 层压板材的压制 成型过程包括裁剪、叠合、进模、热压和脱模 叠料：先裁剪干燥后的附胶材料，然后叠合成板
坯。附胶材料是用纤维填料或棉布、纸张底材等 经树脂浸渍或涂后而得到的。 进模：将装好的压制单元分层推入多层压机的热 板中，检查，闭合压机，开始升温。 热压：开始热压时，T,P不宜太高，防树脂流失
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模具材料
金属模、木模、石膏、水泥和泥模、橡胶模、蜡模、 玻璃钢模
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1
7.1.1复合材料用树脂的选择
树脂形态——粉状、粒状、片状、有机溶液、水 溶液、悬浮液、乳液等
常用树脂——酚醛、聚酯、环氧、不饱和聚酯、 有机硅等树脂
树脂作用 ①把不连续的基材粘接起来 ②使纤维填料不致发生屈曲变形 ③保护纤维填料不受外界介质侵蚀和腐蚀
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2
7.1.2 增强材料及其表面处理
Hale Waihona Puke .9热压压制时T,P控制分为五个阶段：
①预热阶段：从室温升至树脂开始交联 反应的温度，施加全压的1/3～1/2 ②中间保温阶段：在较低的反应速度下 交联固化，至溢料不能拉丝为止
③升温阶段：将温度和压力升至最高
④热压保温阶段：树脂充分交联固化
④冷却阶段：树脂充分交联固化后即可 逐渐降温。
多层压机示意图
0.5%～2%
增稠剂：为了解决浸渍玻璃纤维时要求 树脂粘度低，模压成型时又要求模塑料 粘度高这一对矛盾．往往还加入增稠剂。
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(2) 片状模塑料模压成型
片状模塑料(SMC)用预浸法制成的片状聚酯树脂模压料
SMC生产过程示意图
1－粗纱 2－刮浆刀 3－树脂混合液
4－PE薄膜 5－切断的纤维
6－压辊 7－刮浆刀 8－树脂混合液
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4
7.1.3 复合材料成型方法及分类
成型方法——压制(最主要的)、缠绕和挤拉 层压成型
根据成型压力 高压法 模压成型 低压法 手糊成型
高压成型，粘度大，在模塑过程中不易流满模具型腔 低压成型，流动性好，在固化过程中不放出副产物
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7.2 层压成型
层压成型——在压力和温度作用下将多层相同或 不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制 成层压塑料的成型方法。
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（1） 手糊成型用模具及脱模剂
模具设计 产品外表面光洁，作成阳模；内面光洁制作成阴
模；内外面光洁，应制作成对模。 玻璃钢产品固化会收缩。 模具的拐角，不管是内角、外角一般不易做成，
直角和夹角部应改成圆角。圆角易糊制，气泡少， 美观，不易损坏，R＞10mm为好； 拔模斜度， 按脱模方向,模具面斜3～6度易脱模
(1)增强材料
纸：对树脂吸收能力高为最好 石棉：矿物性硅酸盐纤维的总称 木材：比强度高；吸湿，可燃、腐朽、各向异性 棉布：由经纬纱按一定交织方式织成 合成纤维和麻纤维：PA、PAN、PET
合成纤维可提高制品电性能、冲击强度、抗水 性、耐磨性和化学稳定性。 麻纤维增强效果不如玻璃纤维，但成本低。 纳米无机粒子：纳米蒙脱土、碳酸钙和二氧化硅
7.5 手糊成型
手糊成型制品是以不饱和聚酯树脂或环氧树脂 为胶粘剂浸渍片状连续材料所组成的复合材料， 以玻璃纤维布作增强材料所得的制品称为玻璃 钢。
游离基加聚反应固化，无低分子物↑，成型时 有少许压力以保持粘结表面相互接触，亦称接 触成型，属低压压制成型。
优点：成型压力低，不必加热，设备及工艺简 单，生产成本低，制品力学性能好。 缺点：制品密实性欠佳，尺寸控制难以一致。
第7章 复合材料的成型加工技术
高分子复合材料——由高聚物和各种填充材料或 增强材料所组成的多相复合体。 热固性和热塑性树脂中加纤维性增强材料
增强塑料——加有增强材料而某些力学性能比原 有树脂有较大提高的一类塑料。 玻璃纤维增强塑料，或玻璃钢。石棉纤维、高 硅氧纤维、石英纤维、碳纤维、硼纤维等作填料 的塑料也应属于增强纤维。
层压成型由浸渍、压制和后加工处理组成
. 图7-4 层压成型工艺流程图
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增强热固性层压塑料——以片状连续材料为骨架 材料浸渍热固性树脂溶液，经干燥后成为附胶材 料，通过裁剪、层叠或卷制，在加热、加压作用 下，使热固性树脂交联固化而成为板、管、捧状 层压制品。
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7.2.1 浸渍
• 浸渍上胶工艺 树脂溶液配制 浸渍 干燥