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而成為一種粘稠液體時(shí),稱為不飽和聚酯樹脂(英文名Unsaturated Polyester Resin 簡(jiǎn)稱UPR)。

因此,不飽和聚酯樹脂可以定義為由二元酸與二元醇縮聚而成的含不飽和二元酸或二元醇的線型高分子化合物溶解于單體(通常用苯乙烯)中而成的粘稠的液體。

不飽和聚酯樹脂,它占我們?nèi)粘Ｊ褂玫臉渲�中�?5%。

以不飽和樹脂為基材的玻璃鋼(UPR-FRP)具有以下特性:

輕質(zhì)高強(qiáng)

FRP的密度為1.4-2.2g/cm3,比鋼輕4-5倍,而其強(qiáng)度卻不小,其比強(qiáng)度超過(guò)型鋼、硬鋁和杉木。這對(duì)于航空、航天、火箭、導(dǎo)彈、軍械及運(yùn)輸?shù)刃枰獪p輕自重的產(chǎn)品具有非常重要的意義。例如波音747噴氣客機(jī)在主要結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的FRP部件達(dá)2.2噸,有效地節(jié)省了飛機(jī)燃料,提高了航速,延長(zhǎng)了續(xù)航時(shí)間,增加了有效載荷。見表1。

表1 UPR-FRP與其他材料的性能

材料 相對(duì)密度(g/cm3) 極限拉伸強(qiáng)度(Mpa) 比強(qiáng)度

(×103cm) 拉伸彈性模量(Gpa) 比模量

(×103cm)

UPR-FRP 1.5-1.7 352 2076.6 19.71 115.9

鋼 7.8 880 1128.2 204.16 261.7

硬鋁 2.8 457.6 1634.2 70.4 251.4

杉木 0.5 70.4 1408.0 9.86 197.2

耐腐蝕性能良好

UPR-FRP是一種良好的耐腐蝕性材料,能耐一般濃度的酸、堿、鹽類,大部分有機(jī)溶劑、海水、大氣、油類,對(duì)微生物的抵抗力也很強(qiáng),正廣泛應(yīng)用于石油、化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、電鍍、電解、冶煉、輕工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸領(lǐng)域,發(fā)揮著其他材料無(wú)法替代的作用。

電性能優(yōu)異

UPR-FRP絕緣性能極好,在高頻作用下仍能保持良好的介電性能。它不反射無(wú)線電波,不受電磁的作用,微波透過(guò)性良好,是制造雷達(dá)罩的理想材料。用它制造儀表、電機(jī)、電器產(chǎn)品中的絕緣部件能提高電器的使用壽命和可靠性。見表2。

表2 UPR-FRP的介電性能

體積電阻率

(Ω cm) 介電強(qiáng)度

(KV mm-1) 介電常數(shù)

(60Hz) 功率因數(shù)

(60Hz) 耐電弧性

(S)

1012~1014 15-20 3.0-4.4 0.003 125

獨(dú)特的熱性能

UPR-FRP的導(dǎo)熱系數(shù)為0.3-0.4Kcal/mh℃,只有金屬的1/100-1/1000,是一種優(yōu)良的絕熱材料,用其制成的門窗是第五代新型節(jié)能建材。另外,FRP線脹系數(shù)也很小,與一般金屬材料接近,所以FRP和金屬連接不致受熱膨脹產(chǎn)生應(yīng)力,有利于其與金屬基材或混凝土結(jié)構(gòu)粘接。

加工工藝性能優(yōu)異

UPR的加工工藝性能優(yōu)異,工藝簡(jiǎn)單,可一次成型,既可常溫常壓成型,又可以加溫加壓固化,而且在固化過(guò)程中無(wú)低分子副產(chǎn)物生成,可制造出比較均一的產(chǎn)品。由于其工藝性能優(yōu)異,近年來(lái)已被廣泛用于制作工藝品、仿大理石制品、聚酯漆等非玻璃纖維增強(qiáng)型材料。

材料的可設(shè)計(jì)性好

UPR-FRP是以UPR為基體,以玻璃纖維為增強(qiáng)骨材的復(fù)合材料,二者經(jīng)過(guò)一次性加工成型為最終形狀的制品。所以FRP不僅僅是一種材料,同時(shí)也是一種結(jié)構(gòu)。所謂可設(shè)計(jì)性包含兩方面內(nèi)容:(1)功能設(shè)計(jì);通過(guò)選擇合適的UPR和玻璃纖維可以制成具有各種特殊功能的FRP制品,如:可以制成耐腐蝕的產(chǎn)品;可以制成耐瞬時(shí)高溫的產(chǎn)品;可制成透光板材;可制成耐火阻燃制品;可制成耐紫外線制品……(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):可以根據(jù)需要,靈活地設(shè)計(jì)出各種產(chǎn)品結(jié)構(gòu),如玻璃鋼門窗、玻璃鋼格柵、玻璃鋼管、玻璃鋼槽、玻璃鋼罐等。

任何一種材料都不是萬(wàn)能的,FRP也不例外。首先FRP與金屬相比有許多本質(zhì)上差別,例如金屬是各向同性材料,而FRP是各向異性材料,金屬在應(yīng)力作用下,一般分為彈性變形與塑性變形兩個(gè)階段,而FRP在應(yīng)力作用下一般沒(méi)有顯著的塑性變形階段,沒(méi)有屈服點(diǎn),在受力過(guò)程中有分層現(xiàn)象,在超負(fù)荷時(shí)容易突然斷裂。其次FRP的模量較低,比鋼材差10倍,因此凡對(duì)剛性要求高的產(chǎn)品必須進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。第三,FRP的耐熱比金屬材料相差甚遠(yuǎn),到目前為止FRP的長(zhǎng)期使用溫度還只限于200℃以下。

按具體專用品種分類包括有纏繞樹脂、噴射樹脂、RTM樹脂、拉擠樹脂、SMC、BMC樹脂、阻燃樹脂、食品級(jí)樹脂、防腐蝕樹脂、氣干型樹脂、寶麗板樹脂、工藝品樹脂、紐扣樹脂、瑪瑙樹脂、人造石樹脂、高透明樹脂水晶樹脂、原子灰樹脂等。

作為FRP表面裝飾的防老化阻燃膠衣、耐熱膠衣、噴涂膠衣、模具膠衣、不開裂膠衣、輻射固化膠衣、高耐磨膠衣等。

根據(jù)不飽和聚酯樹脂的結(jié)構(gòu)可分為鄰苯型、間苯型、對(duì)苯型、雙酚A型、乙烯基酯型等;

根據(jù)其性能可分為通用型、防腐型、自熄型、耐熱型、低收縮型等;

根據(jù)其主要用途可分為玻璃鋼(FRP)用樹脂與非玻璃鋼用樹脂兩大類。所謂玻璃鋼制品是指樹脂以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料制成的各種產(chǎn)品,也稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料(簡(jiǎn)稱FRP或玻璃鋼);非玻璃鋼制品是樹脂與無(wú)機(jī)填料相混合或其本身單獨(dú)使用制成的各種制品,也稱為非增強(qiáng)型玻璃鋼制品。

UPR的玻璃鋼制品廣泛地應(yīng)用于下述領(lǐng)域:

建筑領(lǐng)域:制冷卻塔,8米3/小時(shí)-3000米3/小時(shí)的橫流、逆流、噴射式塔及風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)、收水器等輔件。門、窗、輕型采光建筑、格柵、活動(dòng)房、冷庫(kù)、公園亭、臺(tái)、報(bào)亭等。

玻璃鋼管、罐、槽等防腐產(chǎn)品及工程:包括大、中、小口徑管道、管件、閥門、貯罐、貯槽、格柵、填倉(cāng)板、塔器、煙囪、防腐地面及建筑防腐等。

玻璃鋼車輛:火車雙層客車及零部件、窗框、汽車車身、保險(xiǎn)杠、火車通風(fēng)道、彈簧板等。

玻璃鋼船艇:包括游艇、救生艇、交通艇、漁船、快艇、舢舨、養(yǎng)殖船、沖鋒舟等。

玻璃鋼游樂(lè)設(shè)備:包括大型游藝機(jī)、大型水上樂(lè)園、兒童樂(lè)園。

玻璃鋼交通設(shè)備、勞保及保安用品:包括公路牌、路標(biāo)、人行橋、燈具、電纜盒、測(cè)量標(biāo)尺、頭盔、收亭、防爆器材、井蓋等。

玻璃鋼衛(wèi)生設(shè)備:浴缸、洗漱臺(tái)、便器、鏡架、整體衛(wèi)生間、垃圾箱。

節(jié)能玻璃鋼產(chǎn)品;包括軸流風(fēng)機(jī)、離心風(fēng)機(jī)、太陽(yáng)能熱水器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。

玻璃鋼食品容器:高位水箱、食品運(yùn)輸罐、飲料罐。

玻璃鋼城市雕塑、字體、工藝品和貼骨工藝。

玻璃鋼家具:包括座椅、快餐桌、成套家具、電話亭、柜臺(tái)等。

玻璃鋼機(jī)電、礦用、輕紡產(chǎn)品:包括防護(hù)罩、格柵、干式變壓器、互感器、高壓拉桿、計(jì)算機(jī)房、電器開關(guān)、SMC衛(wèi)星天線、銅箔板、服裝模特、通風(fēng)管道、棉條筒等。

玻璃鋼運(yùn)動(dòng)器材和音樂(lè)舞蹈器材:包括網(wǎng)球拍、雙杠、單杠、助跳板、賽艇、道具等。

UPR的非玻璃鋼應(yīng)用領(lǐng)域大致如下:

包括水晶工藝品、不透明各種造型工藝品等

鈕扣 :各種聚酯鈕扣制品。

人造石:包括人造大理石、人造瑪瑙、人造花崗巖等

涂層:包括家俱涂層、鋼琴、電視機(jī)、收音機(jī)外殼、縫紉機(jī)臺(tái)板以及自行車罩光漆等。

原子灰 :汽車修補(bǔ)用聚酯膩?zhàn)拥取?/P>

其它:包括錨固劑、電器澆鑄、增韌劑、粘接劑等。

鏈引發(fā)——從過(guò)氧化物引發(fā)劑分解形成游離基到這種游離基加到不飽和基團(tuán)上的過(guò)程。

鏈增長(zhǎng)——單體不斷地加合到新產(chǎn)生的游離基上的過(guò)程。與鏈引發(fā)相比,鏈增長(zhǎng)所需的活化能要低得多。

鏈終止——兩個(gè)游離基結(jié)合,終止了增長(zhǎng)著的聚合鏈。

鏈轉(zhuǎn)移——一個(gè)增長(zhǎng)著的大的游離基能與其他分子,如溶劑分子或抑制劑發(fā)生作用,使原來(lái)的活性鏈消失成為穩(wěn)定的大分子,同時(shí)原來(lái)不活潑的分子變?yōu)橛坞x基。

2、噴射成型工藝;

3、澆鑄成型工藝;

4、定長(zhǎng)纏繞工藝;

5、連續(xù)纏繞制管工藝;

6、拉擠成型工藝;

7、袋壓法(壓力袋法);

8、片狀模壓成型工藝;

9、團(tuán)裝模壓成型工藝;

10、真空輔助輕質(zhì)RTM(L-RTM)。