济南大学复合材料提纲.docx

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1、第一章复合材料1、复合材料的定义：用两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。从复合材料的组成与结构分析，其中有一相是连续的称为基体相，而另一相为分散的、被基体包容的称为增强相。增强相与基体之间有一个交界面称为复合材料界面，界面附近一个结构与性能发生变化的微区称为界面相。因此，复合材料是由基体相、增强相和界面相组成的。2、复合材料的特点：（1）复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的；（2）复合材料是以人工制造而非天然形成的（区别于具有某些复合材料形态特征的天然物质）；（3）组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物理和化学性质（区别于化合物和

2、合金）；（4）复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合材料具有新的、独特的和可用的性能，这种性能是单个组分材料性能所不及或不同的；（5）复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料。3、混杂复合材料：两种或两种以上增强体同一种基体制成的复合材料。可以看成是两种或多种单一纤维或颗粒复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。4、①结构复合材料定义：主要用于制造受力构件。结构复合材料主要是作为承力结构使用的复合材料，是由能承受载荷的增强体组元与能联接增强体成为整体承载同时又起分配与传递载荷作用的基体组元构成。②功能复合材料定义：指具备各种特殊物理与化学性能的材料。例如：声、光、电、磁、热

3、、耐腐蚀、零膨胀、阻尼、摩擦、屏蔽或换能等。5复合材料的应用：航空航天工业运输工业建筑和国民公共建筑化学工业运动与娱乐器材海洋应用机械工业消费产品电子电器行业6复合效应的实质：原相材料及其所形成的界面相互作用相互依存相互补充的结果。复合效应包括混合效应和协同效应7、聚合物化学分解包括：热降解辐射降解生物降解力学降解不饱和聚酯　5、定义：不饱和聚酯是不饱和二元羧酸(或酸酐)和饱和二元羧酸〔或酸酐)组成的混合酸，与多元醇缩聚而成的，具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。在聚酯化缩聚反应结束后、趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯+交联单

4、体＝不饱和聚酯树脂。6、酸值是表征树脂中含有的末反应的羧基量大小的性能指标，常用每克树脂所消耗的KOH毫克数来表示，它反映缩聚反应程度的大小，且与粘度有关。酸值小，反应程度高，粘度高。随反应进行，分子链不断增长，终端羧基量减少，酸值下降。7、不饱和聚酯树脂化学性质：⑴主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应，使不饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。⑵主链上的酯键可以发生水解反应，酸或碱可以加速该反应。若与苯乙烯共聚交联后，则可以大大地降低水解反应的发生。⑶在酸性介质中，水解是可逆的，不完全的，所以，聚酯能耐酸性介质的侵蚀；在碱性介质中，由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子，水

5、解成为不可逆的，所以聚酯耐碱性较差。⑷聚酯链末端上的羧基可以和碱土金属氧化物或氢氧化物[例如MgO，CaO，Ca(OH)2等反应，使不饱和聚酯分子链扩展，最终使树脂很快稠化，形成凝胶状物，因此将这些物质称为增粘剂。物理性质：1耐热性大多数不饱和聚酯树脂热变形温度都在50-60度2力学性能具有一定的拉伸、弯曲、压缩等强度3耐化学腐蚀性能4介电性能良好9、不饱和聚酯树脂的优点：1工艺性能好，可室温常压下固化成型，可制彩色制件，工艺性能可调2固化后树脂性能好3价格低廉，低于环氧树脂，略高于酚醛树脂缺点：固化时体积收缩率大，成型时气味和毒性较大，耐热性强度和模量都低，易变形。10、不饱和聚酯的合成

6、原理：不饱和聚酯是由饱和的和不饱和的二元羧酸或酸酐与多元醇经缩聚反应合成的，具有聚酯链键和不饱和双键的线型高分子化合物，它的合成过程完全遵循线型缩聚反应的历程。二元酸与二元醇进行缩聚反应：酸酐与二元醇进行缩聚反应：首先进行酸酐的开环加成反应，形成羟基酸：羟基酸可进一步进行缩聚反应，例如羟基酸分子间进行缩聚：或羟基酸与二元醇进行缩聚反应：11、原料酸和醇对性能的影响：⑴二元酸:在工业上，合成不饱和聚酯均采用不饱和二元酸和饱和二元酸的混合酸组分。①不饱和二元酸:生产中最常用的是顺丁烯二酸酐(简称顺酐)和反丁烯二酸(简称反酸)。②饱和二元酸:合成不饱和聚酯时，都加入饱和二元酸作用用来调节双键的密

7、度，增加树脂的韧性和柔顺性，并可改善它在乙烯基单体中的相容性。最常用饱和二元酸是邻苯二甲酸酐(简称苯酐)和间苯二甲酸，此外也用对苯二甲酸、己二酸、癸二酸、四氢苯二甲酸酐、四溴苯二甲酸酐、六氯内次甲基四氢苯二甲酸(HET酸)等。用间苯二甲酸可制得较高分子量的聚酯，固化后的聚酯较邻苯二甲酸型有更好的力学性能、更优良的耐热性能、水解稳定性和耐化学药品性能。用其它的芳族二元酸可制得具有特殊性能的聚酯。（a）用内次甲基四氢邻苯二甲