第二章基材·树脂与辅助材料节概述不论是史前先民用野草、藤萝搅拌在潮湿黄泥之中制砖、抹墙及古代中国人在丝绸上涂漆,还是今日纤维增强树脂、水泥、石膏、沥青、橡胶、陶瓷、金属等材料,基本过程都是通过某种方式将纤维掺加到基材中间,再使基材通过自然或者加温(陶瓷原料或金属原料需要较高温度)使其固化,使纤维和基材成为一体的FR卫材料。由FRP材料断口可以观测出纤维与基材的结合密切强度往注超过基材自身强度。各类树脂与胶凝材料是玻璃钢常用基材。人们使用树脂也有久远历史,古欧洲人很早就从树上刮取脂状分泌物质,制成松香(树脂之名来源于此)。印第安人一也熟知从树上制取胶液(橡胶原料)技术,随后人们又学会制取各类动物胶体(例如虫胶),再后是沥青等矿物胶体,直到1906年才合成酚醛树脂,开始人工合成树脂时代。从较严格意义上说,树脂与塑料是两个含义不同的概念,大多树脂只是玻璃钢类FRP基材的一个部分(虽然是一大部分),还不具备使用性能和加工性能,树脂中间必须加人填料、颜色、稳定剂、增塑剂、固化剂、硫化剂等各种功能的添加成分才能使用,这时树脂一般称为塑料。所以“纤维增强塑料”一词应比“纤维增强树脂”更合皿P一词本义。在玻璃钢材料中,树脂作用一是将分散的玻璃纤维粘接在一起,使其成为整体,使纤维定向定位,不能移动;二是起着传递作用。FRP的各项主要性能如电性能、耐温性防腐性,主要是由树脂决定。54树脂通常可按受热后不同反应分为两大类(见表2一l夕:①热固性树脂。这类树脂在催化剂及一定的温度、压力作用下发生某种不可逆化学反应(固化),使线性有机聚合物链相互交联,形成三维结构体。热固性树脂在固化前一般是液态,可以流动,从而可以加工制作,一旦固化变成坚硬的固体,就不可能再回到固化前的状态,也不能再次定型。②热塑性树脂。这类树脂在室温状态下通常呈固体,加热软化(或融化)后可在一定的加压条件下流动,可加工成型,冷却后再次硬化。热塑性树脂因为可以回收、循环使用,发展很快,同一类树脂,因为生产过程中选用催化剂和原料比例不同,既可生成热塑性树脂,也可生成热固性树脂。当前在手工成型工艺中主要使用热固性树脂,随着技术进步,利于环保的热塑性树脂用量势必迅速增加。
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