高性能树脂
高性能基体树脂 复合材料增韧新途径

高性能基体树脂和复合材料增韧新途径前言:材料复合化是新材料技术的重要发展趋势之一。
所谓高性能复合材料,是指具有高比模量、高比强度、优异的耐高温性能及多功能的复合材料。
高性能复合材料主要以高性能纤维为增强体的复合材料为主,基体树脂作为高性能复合材料的重要组成部分,其性能及成本对高性能复合材料的设计、制备、性能、加工具有重要意义。
目前通用的高性能树脂基体通常可以分为两大类:热塑性和热固性树脂。
高性能热固性树脂是目前使用最广泛的先进复合材料基体,其复合材料具有优异的力学性能,可在恶劣的环境下长期使用。
环氧树脂是聚合物基复合材料中应用最广泛的基体树脂之一。
EP是一种热固性树脂,具有优异的粘接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、耐高低温性,以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉等优点。
但环氧树脂固化后交联密度高,呈三维网状结构,存在内应力、质脆、耐疲劳性、耐热性、耐冲击性差等不足,以及剥离强度、开裂应变低和耐湿热性差等缺点,加之表面能高,在很大程度上限制了它在某些高技术领域的应用。
因此,对环氧树脂的增韧研究一直是人们改性环氧树脂的重要研究课题之一。
一、高性能基体树脂及其复合1. 高性能基体树脂材料是先进科技发展的重要物质基础,以高科技含量的航空航天领域为例,新型航空、航天飞行器的诞生往往建立在先进新材料研制的基础上,航空、航天飞行器性能的突破很大程度上受到材料发展水平的制约[1]。
高性能树脂基复合材料以其轻质、高比强、高比模、高耐温和极强的材料一性能可设计性而成为发展中的高技术材料之一,其在航空、航天工业中的应用也显示出了独特的优势和潜力,是航空、航天材料技术进步的重要标志。
目前通用的高性能树脂基体通常可以分为两大类:热塑性和热固性树脂。
典型的高性能热塑性树脂包括热塑性聚酰亚胺、聚酰胺、聚醚砜、液晶聚酯、聚醚醚酮等。
由于高性能热塑性树脂一般具有高的熔点和熔体黏度,作为复合材料基体使用时成型工艺性差,高温使用时易发生蠕变,极大地限制了其作为复合材料基体树脂的使用[2]。
高性能树脂

CH3 O CH3
CH3 O CH3
CH3 OAg + AgBr CH3
②氧化法,用2,6-二甲基苯酚在铜-胺络合物的催化作用下, 以芳香烃为反应介质,通入氧气,进行氧化耦合反应制备 聚苯醚。
CH3 CH3 +
n HO
CH3
n/2 O2
O CH3 n
+ n H2O
聚合方法可分为沉淀聚合和溶液聚合两种。溶液法 与沉淀法相比较有收率高、催化剂除去的较彻底,产品 色泽和性能好等特点,但对单体的纯度要求较高(99% 以上)。
1. 双马来酰亚胺树脂
双马来酰亚胺树脂是由顺丁烯二酸酐和芳香二胺缩 聚而成的。
合成原理:
O C O + C O H2N Ar NH2 C O O C NH OH HO C O Ar NH O C 加热 N C O O C Ar N C O O C
双马来酰亚胺分子端含有活泼双键,它可以进行各种化 学反应形成均聚物、共聚物,也可以作交联剂,还可以与环 氧树脂混合使用,形成互穿网络结构。 双马来酰亚胺树脂具有一般聚酰亚胺树脂的耐高温、耐辐 射、耐热湿环境的特点,又具有易加工的优点,但固化较脆。 主要有Kerimid601, Kerimid6353,XU-292双马来酰亚胺。
6-3 聚砜(PSF)和聚芳醚砜(PES)
PSF定义:
聚砜是一类在分子主链上含有砜基和芳核 的非结晶性工程塑料。目前聚砜主要有三种类型: ①普通双酚A型聚砜(简称聚砜),有如下结构:
CH3 C CH3 O O S O O
n
O
S
O
②非双酚A型聚芳砜,有如下结构:
O O S O O S O n
③聚芳醚砜,结构为:
在缩聚过程中,严格控制反应条件是获得高相对分 子质量、高产率的重要因素。其他如通氧方式、反应温度、 时间、搅拌速度等对反应也有显著的影响。反应为放热反 应,在反应过程个应不断冷却。反应温度一般控制在30℃ 左右。
2024年高性能工程树脂市场发展现状

高性能工程树脂市场发展现状引言高性能工程树脂是一种具有优异性能的高分子材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器以及装备制造等领域。
随着工业技术的不断进步和市场需求的增加,高性能工程树脂市场得以迅速发展。
本文将对高性能工程树脂市场的发展现状进行介绍并分析其未来发展趋势。
市场规模及增长趋势高性能工程树脂市场在过去几年取得了快速增长。
根据市场调研数据,2019年全球高性能工程树脂市场规模达到了XX亿美元,并预计未来几年将以X%的复合年增长率增长。
其中,亚太地区是高性能工程树脂市场的主要增长引擎,其市场份额占据全球的XX%。
欧洲和北美地区也是高性能工程树脂市场的重要消费地区。
主要应用领域高性能工程树脂在各个行业中得到了广泛的应用,以下是主要的应用领域:航空航天高性能工程树脂在航空航天领域的应用非常广泛,可以用于制造飞机的结构部件、航天器零部件等。
其特有的高强度、高温耐受性以及低比重等特性,使其成为航空航天行业的理想材料。
汽车制造高性能工程树脂在汽车制造领域也得到了广泛应用。
它可以用于汽车零部件的制造,如发动机罩、车身结构等。
高性能工程树脂的轻量化特性不仅能够减少汽车整体重量,提高燃油效率,还可以提高汽车的安全性能和耐久性。
电子电器高性能工程树脂在电子电器领域的应用也非常重要。
它可以用于制造电子元器件的外壳、线路板等。
高性能工程树脂的绝缘性能、耐热性能以及抗化学腐蚀性能,使其成为高要求电子电器领域的首选材料。
装备制造高性能工程树脂在装备制造领域也有广泛应用,如制造工业设备的零件、机械零件等。
其优异的耐磨性、抗冲击性以及耐腐蚀性,使其在装备制造领域中具备了重要的地位。
主要厂商及市场竞争情况当前,高性能工程树脂市场的竞争格局较为激烈。
全球范围内,主要的高性能工程树脂厂商包括: - 公司A:国际知名品牌,产品广泛应用于各个行业领域,以技术领先和创新为核心竞争力。
- 公司B:在亚太地区市场占有较大份额,产品质量稳定可靠,具备较强的成本优势。
双酚a型环氧丙烯酸酯树脂

双酚a型环氧丙烯酸酯树脂
双酚A型环氧丙烯酸酯树脂是一种重要的高性能树脂材料,具
有广泛的应用领域。
首先,从化学角度来看,双酚A型环氧丙烯酸
酯树脂是由双酚A、环氧化合物和丙烯酸酯等原料经过反应合成而
成的。
这种树脂具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和机械性能,因
此被广泛应用于复合材料、涂料、粘合剂、电子材料等领域。
其次,从应用角度来看,双酚A型环氧丙烯酸酯树脂在复合材
料领域中常用作增强材料的基体树脂,能够提高复合材料的强度和
耐用性。
在涂料领域,该树脂具有良好的附着力和耐化学品性能,
常用于防腐涂料、地坪涂料等领域。
在电子材料领域,双酚A型环
氧丙烯酸酯树脂常用于制备电子封装材料、绝缘材料等。
另外,从环境和健康角度来看,双酚A型环氧丙烯酸酯树脂在
生产和使用过程中需要严格控制,因为双酚A被认为可能对人体健
康产生负面影响。
因此,在实际应用中,需要遵循相关的安全操作
规程,确保其在生产和使用过程中不会对环境和人体健康造成危害。
总的来说,双酚A型环氧丙烯酸酯树脂作为一种重要的高性能
树脂材料,具有广泛的应用前景,但在使用过程中需要注意环境和健康安全。
希望我的回答能够全面回答你的问题。
环氧树脂的种类

环氧树脂的种类环氧树脂是一种非常常见的高分子材料,具有优异的物理和化学性质,被广泛应用于各个领域。
根据不同的制备方法和化学结构,环氧树脂可以分为多种不同类型。
本文将介绍环氧树脂的种类,包括传统型环氧树脂、水性环氧树脂、高性能环氧树脂和UV固化环氧树脂。
传统型环氧树脂传统型环氧树脂是指由环氧树脂单体和固化剂组成的双组分体系。
其制备方法通常采用环氧化合物和酸酐或酸酐衍生物的反应,生成环氧树脂单体。
固化剂一般是脂肪族胺、芳香族胺和酸酐等,通过与环氧树脂单体反应形成网络结构。
传统型环氧树脂具有优异的机械性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。
水性环氧树脂水性环氧树脂是一种新型的环氧树脂,其主要特点是含水性,可用水稀释和清洗。
其制备方法与传统型环氧树脂类似,但在反应中加入乳化剂或分散剂,使环氧树脂单体分散在水中,形成水性环氧树脂。
水性环氧树脂具有环保、低VOC、易于操作和清洗等优点,广泛应用于汽车、建筑、家具等领域。
高性能环氧树脂高性能环氧树脂是指在传统型环氧树脂基础上,通过改变单体结构、添加特殊功能单体或添加填料等方式,使环氧树脂具有更高的性能。
例如,添加碳纤维等填料可以提高强度和刚度;添加热稳定剂可以提高耐高温性能;添加阻燃剂可以提高耐火性能。
高性能环氧树脂具有广泛的应用前景,特别是在航空、航天、电子等高科技领域。
UV固化环氧树脂UV固化环氧树脂是指通过紫外线辐射将环氧树脂单体和光引发剂等混合物固化成为固体的一种环氧树脂。
UV固化环氧树脂具有固化速度快、无挥发性有机物、节能环保等优点,广泛应用于3D打印、印刷、涂料等领域。
总之,环氧树脂是一种非常重要的高分子材料,其种类繁多,各具特点。
随着科技的不断发展,环氧树脂的应用领域也将不断拓展。
K树脂的发展现状

K树脂的发展现状K树脂是一种特殊的高性能树脂,其独特的分子结构使其具有出色的耐温性、化学稳定性以及机械性能,因此被广泛应用于航空航天、汽车、电子、化工等领域。
随着科技的不断发展和应用领域的扩大,K树脂的发展也日益受到关注。
首先,K树脂在航空航天领域有着广泛的应用。
航空航天领域对材料的要求非常苛刻,需要具有较高的强度、刚度和热稳定性,并且能够承受极端的温度和压力。
K树脂正是符合这些要求的材料之一,可以用于制造航空航天器件、发动机零部件等。
目前,K树脂已经成功应用于航天器的结构材料、导热材料和隔热材料等方面,取得了显著的成果。
其次,K树脂在汽车工业中的应用也逐渐增多。
汽车零部件需要承受高温、高压和化学腐蚀等恶劣环境,因此对材料的耐温性和化学稳定性要求较高。
K树脂具有优异的耐温性和化学稳定性,能够在汽车制造中代替传统材料,提高汽车零部件的性能和寿命。
目前,K树脂已经广泛应用于汽车内饰、发动机罩、制动系统等部件的生产中。
此外,K树脂在电子领域也有着广泛的应用前景。
电子产品对材料的要求十分严格,需要具有良好的绝缘性能、耐温性和机械稳定性。
K树脂的绝缘性能优异,可以用于制造高压设备、电路板等电子组件,在电子产品的制造中发挥重要作用。
与此同时,K树脂还可以用于制造电子封装材料,提高封装材料的导热性能和耐热性。
最后,K树脂在化工行业也有广阔的应用前景。
化工行业对材料的要求十分苛刻,需要承受各种化学物质的侵蚀,并且具有较高的耐温性和耐压性。
K树脂能够满足这些要求,可以用于制造化工设备、管道和储槽等部件。
目前,K树脂已经在化工行业中得到了广泛应用,并且有着良好的市场前景。
综上所述,K树脂作为一种高性能树脂,在航空航天、汽车、电子和化工等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和应用领域的不断扩大,K树脂的发展也会越来越受到关注,同时也有望取得更多的创新和突破,为各行各业提供更加优质的材料解决方案。
氰特370氨基树脂技术指标

氰特370氨基树脂技术指标
一、产品介绍
氰特370氨基树脂是一种高性能树脂材料,具有优异的耐化学性、耐
热性、机械强度和电气性能,广泛应用于电子、电器、航空航天等领域。
二、外观与物理性质
1. 外观:无色透明液体;
2. 密度:1.05-1.10g/cm³;
3. 固含量:70-75%;
4. 粘度:1000-2000cps(25℃)。
三、化学性质
1. 耐溶剂性:在酸、碱和有机溶剂中具有良好的耐受性;
2. 耐热性:可在高温环境下长期稳定运行,最高使用温度可达200℃;
3. 机械强度:具有较高的拉伸强度和弹性模量,可承受较大的力和压力;
4. 电气特性:具有良好的绝缘性能和介电常数,适用于制造高压电器
和电子元件。
四、应用领域
1. 电子行业:制造印刷线路板(PCB)、封装材料等;
2. 电器行业:制造绝缘材料、电机绕组等;
3. 航空航天领域:制造高强度结构件、导热材料等。
五、质量控制指标
1. 固含量:70-75%;
2. 粘度:1000-2000cps(25℃);
3. pH值:7-9;
4. 水分含量:≤0.5%。
六、包装与储存
1. 包装:采用塑料桶或铁桶包装,每桶净重为25kg或200kg;
2. 储存条件:储存在干燥、阴凉、通风的仓库中,避免阳光直射和高温环境,保质期为6个月。
七、安全注意事项
1. 操作时应佩戴防护手套和眼镜,避免接触皮肤和眼睛;
2. 不可与酸类物质混合使用,以免产生危险反应;
3. 发生泼溅时应立即用大量清水冲洗,并及时就医处理。
常用树脂的性能比较

常用树脂的性能比较树脂是一种广泛使用的材料,具有多种的性能和用途。
常用的树脂种类有聚氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸酯、环氧树脂等。
这些树脂各自具有不同的性能特点,因此在不同的领域和工业应用中得到广泛的应用。
本文将对这些树脂的性能进行比较,并分析它们各自的优缺点。
1. 聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是一种广泛使用的热塑性树脂,具有较好的耐热性和耐腐蚀性,同时也具有良好的机械性能和加工性能。
聚氯乙烯在制品中的应用十分广泛,如电线电缆、管道、地板等。
PVC又分为软质聚氯乙烯和硬质聚氯乙烯两种,其中软质聚氯乙烯具有柔软的手感,适用于一些需要柔软度的产品,而硬质聚氯乙烯具有较强的硬度和刚度,适用于一些载荷要求较高的产品。
2. 聚酰胺(PA)聚酰胺是一种聚合物类的高性能树脂,它具有优异的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性和低摩擦系数等特点。
因此,聚酰胺在制品中的应用范围也非常广泛,如汽车制造、电气设备、管道等。
聚酰胺的强度和耐磨性优异,但需要注意的是,聚酰胺吸水率较高,因此在潮湿环境下使用需要小心。
3. 丙烯酸酯(PMMA)丙烯酸酯是一种常见的透明树脂,尤其适用于夹层玻璃、光学镜片、LED灯罩以及指甲油等商品的生产。
丙烯酸酯具有优异的透明度和耐紫外线性能,同时还具有良好的耐化学腐蚀性和耐磨性。
此外,丙烯酸酯还有良好的可加工性和绝缘性能。
4. 环氧树脂(EP)环氧树脂是一种常见的高性能树脂,具有极高的耐化学腐蚀性和耐热性,常被作为特殊载荷的涂层或胶水在建筑、航空航天等领域使用。
环氧树脂的强度和硬度优异,但在制造和加工时需要使用环氧树脂固化剂与之配合使用。
综上所述,聚氯乙烯、聚酰胺、丙烯酸酯和环氧树脂是常见的树脂品种,具有各自独特的性能特点和应用范围。
在选择树脂种类时,需要根据制品的具体要求,结合自身材料的特点和工艺条件等因素进行综合考虑。
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另外C型PI在环化期间有挥发物放出,容易在制 品中产生孔隙,因此C型PI较少用作复合材料的基体 树脂,而是作为膜和涂料方面使用。
选用不同的单体可以制备不同性能的C型PI。
单体的化学结构对C型PI热氧化稳定性有影响。
6-1-2 加聚型聚酰亚胺(A型PI)
C型PI的一些缺点限制了它在复合材料方面的应用。 为了克服这些缺点,相继发展了A型PI,如双马来酰亚胺、 降冰片烯封端聚酰亚胺树脂、乙炔封端酰亚胺等。
O C O C O Ar C O 二酐 二胺 O C O + H2N Ar' NH2 HO C O NH O C Ar C O n 聚酰胺酸 NH Ar' O C OH
O C N C O Ar
O C N C O n Ar' + H 2O
加热或 化学处理
由于聚酰胺酸的熔点和环化反应的温度很接近, 所以沉淀作用显著地影响其流动性,使之难于应用 于模压和层压工艺。
第六章
• 性能:
高性能树脂
高性能树脂通常具有耐高温、使用的温度范围宽、阻 燃、尺寸稳定,优异的机械性能,良好的耐辐射性、化学 稳定性、耐湿性等。其中尤以耐高温性能最为重要。
• 耐高温树脂:
耐高温树脂通常由主链含芳杂环的聚合物构成。这类 树脂也可分为热固性和热塑性两大类。
• 聚合物的热稳定性:
在一定的时间内能保持其有用性质的温度或温度范围。 研究聚合物热稳定性的手段:热重分析(TGA)、差热分 析、热扭变等。
2.降冰片烯封端聚酰亚胺树脂
纳狄克酸酐是最早研究的封端单体之一。它与二氨 基二苯基甲烷或二氨基二苯基醚,二苯甲酮四酸二酐或均 苯四甲酸二酐反应生成端部带有降冰片烯端基的聚酰亚胺 树脂。 其中重要的是NASA Lewis研究中心发展的PMR型树脂。 PMR型树脂是芳香四酸的二烷基酯、芳香二胺、纳狄克二 酸的单烷基配的甲醉或乙醇溶液。
其反应式如下:
O
n HO
OH +
n F
C
F
+ n Na2CO3
220~320
O O O C
n
+ 2n NaF + n CO2 + n H2O
PEEK的性能:
1. 热变形温度为160℃,具有良好的热稳定性; 2. PEEK是一种特别坚固的材料,有优异的长期耐蠕 变性; 3. 在熔点以上有良好的熔融流动性和热稳定性; 4. 优良的化学稳定性。除一些强酸如浓硫酸、氯磺酸 等以外,结晶制品在常温下几乎能耐所有的化学试利; 5.良好的阻燃性。 另外PEEK还具有优良的电性能、耐高温、耐化学腐蚀、 耐辐射、高强度和易加工性等性能。
聚芳醚砜:Leabharlann 聚芳醚砜可由芳磺酰氯和芳烃反应制备:
n H Ar H + n Cl SO2 Ar' SO2 Cl Ar SO2 Ar' SO2 n + 2n HCl
此反应是在少量的路易士酸,如FeCl3, SbCl5或InCl3的 催化作用下进行的。ArH2可以是联苯、二苯基醚或萘,但 O 不能是二苯甲酮或二苯砜。因为 O 和
O C
O C C O N C CH
6-2 聚芳醚酮
聚芳醚酮早在1962年由Bonner及1964年由 Godman分别作了报导。其中最重要的是聚醚醚酮 (PEEK),结构式为:
O O O C n
它是一种半结晶性聚合物。PEEK是用4,4’二氟苯酮、对苯二酚、碳酸钠或碳酸钾为原料,以 二苯砜为溶剂合成制得的。
C
S O
基有吸引电子作用、降低了苯环成键提供电子对的能力。
聚砜类聚合物的性能:
突出的热和热氧化稳定性; 高的机械强度和突出的耐蠕变性,并能在较宽的温度范围 内保持稳定的机械强度; 较好的化学稳定性,一般对无机酸、碱、盐溶液都很稳定, 但不耐某些极性溶剂如酮类、卤化烃、芳香烃等。
6-4 聚苯醚(PP0)
CH3
聚苯醚它是分子链中含有
O
CH3
链节的热塑性聚合物。
制备方法:
①人们多采用4-卤-2,6-二甲基酚氧银盐聚合的方法来制 备聚(2,6- 二甲基-1,4-苯醚)。合成分两步进行:首先制 备银盐、然后使银盐聚合:
6-3 聚砜(PSF)和聚芳醚砜(PES)
PSF定义:
聚砜是一类在分子主链上含有砜基和芳核 的非结晶性工程塑料。目前聚砜主要有三种类型: ①普通双酚A型聚砜(简称聚砜),有如下结构:
CH3 C CH3 O O S O O
n
O
S
O
②非双酚A型聚芳砜,有如下结构:
O O S O O S O n
③聚芳醚砜,结构为:
1. 双马来酰亚胺树脂
双马来酰亚胺树脂是由顺丁烯二酸酐和芳香二胺缩 聚而成的。
合成原理:
O C O + C O H2N Ar NH2 C O O C NH OH Ar NH O C 加热 C O O C N Ar N C O O C
HO
C O
双马来酰亚胺分子端含有活泼双键,它可以进行各种化 学反应形成均聚物、共聚物,也可以作交联剂,还可以与环 氧树脂混合使用,形成互穿网络结构。 双马来酰亚胺树脂具有一般聚酰亚胺树脂的耐高温、耐辐 射、耐热湿环境的特点,又具有易加工的优点,但固化较脆。 主要有Kerimid601, Kerimid6353,XU-292双马来酰亚胺。
O S O O
n
合成原理:
聚砜是出二卤二苯基砜和双酚A的碱金属盐反应制成的:
O X S O X CH3
+
MO
C CH 3
OM
CH3 C CH3 O
O S O O
+ MX
其中X=卤素.M=碱金属
在上述反应中砜基起着重要作用,它使与双酚A盐起反 应的卤原子活化。可以熔融缩聚,也可以在溶液中聚合。 用这种方法可以得到线型良好的聚合物。
6-1
分类:
聚酰亚胺(PI)
聚酰亚胺可分为加聚型、缩聚型和热塑性三种。它对热和 氧化都十分稳定,并有突出的耐辐射性和良好的电性能,是目 前产量最大的一类耐热树脂。
6-1-1 缩聚型聚酰亚胺(C型PI)
C型PI主要是由芳香二酐和芳香二胺合成的。
合成原理:
先合成可溶的聚酰胺酸预聚物,然后再使之环化成所要 求的聚酰亚胺。环化步骤可借助于加热或化学处理来完成。
3.乙炔基封端聚酰亚胺(API)
为了获得良好的加工性能和高的耐热性、在70年代发展 了以乙炔基封端的聚酰亚胺树脂。其中代表性的是Gulf oil Chemicals 公司出售的Thermid 600, 预聚物的结构如下:
O C HC C N C O
O C
O C C O N O O N
O C C O