復(fù)材行業(yè)人士都知道，復(fù)合材料主要由增強(qiáng)纖維和樹(shù)脂基體組成，而復(fù)合材料的物理性能主要取決于纖維，這意味著成品零件的性能與增強(qiáng)材料最直接相關(guān)。那么樹(shù)脂起什么作用？
市場(chǎng)上有多種用途廣泛的樹(shù)脂，包括復(fù)合層壓樹(shù)脂、地板涂料樹(shù)脂、餐桌涂料樹(shù)脂和澆鑄樹(shù)脂。與增強(qiáng)纖維或織物結(jié)合使用時(shí)，樹(shù)脂有兩個(gè)主要用途。首先，樹(shù)脂將增強(qiáng)織物固定在一起，同時(shí)幫助其符合所需的形狀。
其次，樹(shù)脂有助于將機(jī)械載荷從單根纖維或纖維束轉(zhuǎn)移到整個(gè)零件上。盡管增強(qiáng)纖維為層壓板提供了主要強(qiáng)度，但樹(shù)脂的作用是將載荷轉(zhuǎn)移到整個(gè)纖維陣列上，這對(duì)部件的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性也至關(guān)重要。
對(duì)于復(fù)合材料層壓板，在零件和模具的生產(chǎn)中使用三種主要類(lèi)型的樹(shù)脂：聚酯、乙烯基酯和環(huán)氧樹(shù)脂。每種樹(shù)脂都有其自己的優(yōu)缺點(diǎn)，在開(kāi)始任何應(yīng)用之前都應(yīng)考慮這些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
聚酯樹(shù)脂
玻璃纖維零件中的大多數(shù)都是使用聚酯樹(shù)脂制成的，這是復(fù)合材料行業(yè)中使用最廣泛的樹(shù)脂類(lèi)型。聚酯樹(shù)脂需要催化劑來(lái)固化或硬化，通常是甲乙酮過(guò)氧化物（MEKP）。它們天然抗紫外線，具有易于使用、快速固化、耐溫度和催化劑變化，并且比環(huán)氧體系便宜。
聚酯樹(shù)脂之所易于使用，是因?yàn)樗鼈兙哂懈叩挠|變性指數(shù)，基本上，它們?cè)诖怪北砻嫔系母街芎?，因此在制造零件和模具時(shí)，樹(shù)脂不會(huì)流淌或滴落。它們還可以快速、輕松地潤(rùn)濕織物，并且易于混合。作為行業(yè)中最常見(jiàn)的樹(shù)脂類(lèi)型，可能很難縮小常用范圍。
盡管上述優(yōu)點(diǎn)使得聚酯廣泛應(yīng)用，而且在許多應(yīng)用中顯然受到青睞，但仍存在一些必須考慮的缺點(diǎn)。首先，聚酯的耐腐蝕性不如乙烯基酯樹(shù)脂，或極限強(qiáng)度不如環(huán)氧樹(shù)脂；而且，聚酯樹(shù)脂的薄涂在暴露于空氣中時(shí)仍可保持發(fā)粘。
乙烯基樹(shù)脂
乙烯基酯樹(shù)脂通常被認(rèn)為是聚酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂之間的交叉領(lǐng)域。像聚酯樹(shù)脂一樣，它們需要MEKP作為固化或硬化劑。乙烯基酯的價(jià)格、大多數(shù)物理性能和處理質(zhì)量上介于聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂之間。
乙烯基酯樹(shù)脂耐腐蝕性、耐溫性和延伸率（韌性）實(shí)際上超過(guò)了聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂。因此，它們通常用于需要高耐用性、熱穩(wěn)定性和極高耐腐蝕性的領(lǐng)域。這些應(yīng)用通常包括建造和維修化學(xué)品儲(chǔ)罐。海洋工業(yè)越來(lái)越多地利用這些特性，通過(guò)使用乙烯基酯來(lái)生產(chǎn)和維修玻璃纖維船體。當(dāng)使用聚酯樹(shù)脂時(shí)，乙烯基酯船體幾乎不受水泡和滲透問(wèn)題的困擾。
乙烯基酯樹(shù)脂也越來(lái)越廣泛地用于現(xiàn)代高性能復(fù)合材料的所有領(lǐng)域。這是因?yàn)橐蚁┗?shù)脂已被證明是賽車(chē)、航海和航空航天應(yīng)用中傳統(tǒng)樹(shù)脂的絕佳替代品。乙烯基酯樹(shù)脂主要缺點(diǎn)是它們的保存期有限，許多乙烯基酯樹(shù)脂的保存期限僅為3個(gè)月。它們也比聚酯樹(shù)脂昂貴，并且不能提供環(huán)氧樹(shù)脂所具有的極限強(qiáng)度。
環(huán)氧樹(shù)脂
在復(fù)合材料行業(yè)廣泛使用的三種樹(shù)脂中，環(huán)氧樹(shù)脂具有最高的極限強(qiáng)度性能。環(huán)氧樹(shù)脂不同于聚酯和乙烯基酯，因?yàn)樗鼈冃枰袒瘎┒皇谴呋瘎﹣?lái)固化。因此，環(huán)氧樹(shù)脂有時(shí)會(huì)提供各種硬化劑選項(xiàng)，可以選擇最適合項(xiàng)目適用期的硬化劑。
環(huán)氧樹(shù)脂的保質(zhì)期也非常長(zhǎng)。環(huán)氧樹(shù)脂與增強(qiáng)織物之間的結(jié)合力最強(qiáng)，其優(yōu)異的強(qiáng)度特性使其可用于重量最輕的零件以及最耐用的模具。選擇環(huán)氧樹(shù)脂是因?yàn)樗哂谐錾臋C(jī)械強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性，以及良好的耐化學(xué)性和耐熱性以及低收縮率。環(huán)氧樹(shù)脂通常用于航空航天、賽車(chē)、軍事和國(guó)防應(yīng)用。
這并不是說(shuō)環(huán)氧樹(shù)脂沒(méi)有不利之處。首先也是最重要的是，環(huán)氧樹(shù)脂要比同類(lèi)產(chǎn)品貴，它們還需要更精確且通常很復(fù)雜的混合比例，它們對(duì)混合和鋪層期間的水分和溫度變化更敏感。這意味著，與露天工地或車(chē)庫(kù)相比，環(huán)氧樹(shù)脂更適合在專業(yè)的氣候控制環(huán)境中使用。
同樣，用環(huán)氧樹(shù)脂制成的固化零件如果未涂有抗紫外線的面漆，則會(huì)在紫外線照射下變黃。最后，環(huán)氧樹(shù)脂具有兼容性考慮。環(huán)氧樹(shù)脂與聚酯膠衣不兼容，因?yàn)?a href="http://www.upsmagazine.com/index.php/Product_index_parent_4_category_191.html" target="_blank">膠衣不會(huì)與環(huán)氧樹(shù)脂粘合。環(huán)氧樹(shù)脂還與許多玻璃纖維氈不兼容。（來(lái)源：碳纖維及其復(fù)合材料技術(shù)）
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