1、1.1.1基本概念聚合物：由形成聚合物的低分子化合物甲烷(甲烷)、烯烴(乙烯)、乙炔(乙炔)碳水化合物等巨大鏈分子(聚合物或聚合物)構(gòu)成的鏈分子(一個或多個低分子化合物聚合)構(gòu)成的聚合度：大分子的鏈連結(jié)數(shù)。分子量：鏈鏈接分子量和聚合度的乘積。聚合反應(yīng)：加成反應(yīng)(反應(yīng)過程沒有副產(chǎn)品)、縮聚反應(yīng)(反應(yīng)過程產(chǎn)生低分子化合物)是否有反應(yīng)副產(chǎn)品和聚合物收縮率的關(guān)系？2，PPT學習交流，大分子鏈分類(化學成分):A碳鏈大分子：骰子都是由碳原子組成的。b .雜鏈大分子：主體除碳外，還有O，N，S，P等C。元素有機大分子：主鏈中沒有碳原子(Si，O，N，Al，B，P)，側(cè)鏈是有機替代品。d .元素武器大分子：

2、主鏈沒有碳原子，側(cè)鏈沒有有機替代品。3，PPT學習交流，1.1.2結(jié)構(gòu)特征(1)聚合物鏈的結(jié)構(gòu)：包括空間構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和形式。a .聚合物鏈空間配置：指示聚合物鏈中的原子或原子團在空間中的排列方式。當分子鏈的側(cè)基是氫原子時時，只有一個鏈結(jié)構(gòu)。分子鏈測器除氫原子外，還包含其他原子或原子團時，根據(jù)分子鏈中所占的位置，有三種茄子空間結(jié)構(gòu)。4，PPT學習交流，圖4.1聚合物鏈的三個茄子空間構(gòu)成，三個茄子空間構(gòu)成：整個同構(gòu)結(jié)構(gòu)：其他原子或原子團僅在分子鏈的一側(cè)形成同構(gòu)結(jié)構(gòu)：其他原子或原子團占據(jù)分子鏈兩側(cè)的不規(guī)則入口：其他原子或原子團在分子鏈的兩側(cè)不規(guī)則分布，5，PPT學習交流。兩個原子可以在保持關(guān)鍵角度和關(guān)

3、鍵長度不變的情況下進行相對旋轉(zhuǎn)，這稱為單鍵內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，結(jié)果聚合物鏈的空間形式稱為聚合物鏈的形式。圖4.2聚合物鏈的結(jié)構(gòu)，6，PPT學習交流，實際聚合物鏈的結(jié)構(gòu)高頻鏈分段運動可以隨時更改聚合物鏈的形式，使線性分子鏈在空間中卷曲。在拉動作用下拉伸，去除外力后，再收縮回原來的卷曲形狀，使聚合物變得靈活。聚合物的靈活性主要受構(gòu)成單鍵的元素、分子鏈的側(cè)面或分支鏈、鏈連結(jié)數(shù)、溫度等的影響。7，PPT學習交流，c .聚合物鏈的形式：線性和指化型：形成線性聚合物，也稱為高彈性熱塑性、熱塑性、聚酯、尼龍、生膠等熱塑性聚合物。交聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)：由高強度和熱固性聚合物(也稱為熱固性聚合物，例如酚醛裴秀智、環(huán)氧裴秀智等)組成

4、的體形聚合物。圖4.3聚合物鏈的形式，8，PPT學習交流，(2)聚合物鏈中的聚合聚合物大分子表示分子間作用力(范德華力，對于氫鍵混合狀態(tài)，稱為結(jié)晶度區(qū)域)的可用結(jié)晶度百分比表示聚合物的結(jié)晶度。，圖4.4聚合物的聚合狀態(tài)(A和B為結(jié)晶結(jié)構(gòu)，C為混合狀態(tài)，D為非結(jié)晶狀態(tài))，9，PPT學習交流，聚合物結(jié)晶元素：冷卻速度，單體復雜性，鏈空間配置和鏈形態(tài)冷卻緩慢，單體簡單，側(cè)面基本原子或原子組極性， 內(nèi)部缺陷等)楊氏模量：與溫度相關(guān)(如果低于玻璃化轉(zhuǎn)換溫度，則系數(shù)高)，溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)換溫度熱膨脹系數(shù)：隨著溫度的增加，非線性增長金屬和陶瓷(環(huán)氧裴秀智50-100 x10-6/K，不飽和聚酯100-200

5、 x10-6/K) ，1.1.3聚合物的一般效能特性，11，PPT學習交流，賦予聚合物用作基本材料的要求(2)零件的外觀。(3)保護加強體不受環(huán)境的副作用影響。(4)為發(fā)揮力功能，向加強體傳遞載荷。聚合物矩陣類型：(1)熱硬化性裴秀智：加熱軟化、交聯(lián)、不可逆環(huán)氧裴秀智、苯酚裴秀智、不飽和聚酯裴秀智、呋喃裴秀智(2)熱塑性裴秀智：加熱可變軟或熔融、可逆聚烯烴、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛引起多種類型的固化劑和交聯(lián)反應(yīng)，形成不溶解、不融化的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。環(huán)氧樹脂于20世紀30年代首次出現(xiàn)，20世紀40年代產(chǎn)業(yè)化，廣泛用于碳纖維增強復合材料(PMC)，是PMC最重要的載體。13，PPT學習交

6、流，(2)環(huán)氧樹脂的性能力學性能：固化后良好的力學性能傳記性能：絕緣性好，高延展性，表面漏電，電弧化學穩(wěn)定性：耐酸性，耐堿，含量劑等尺寸穩(wěn)定性和環(huán)境耐久性(使用耐酶菌，濕熱環(huán)境)附著力：結(jié)構(gòu)的羥基及醚鍵對各種物質(zhì)有很強的附著力。固化收縮：固化反應(yīng)直接進行，沒有釋放水或其他揮發(fā)性副產(chǎn)品，固化收縮率低(低于)。15，PPT學習交流，()環(huán)氧樹脂的分類環(huán)氧樹脂的種類不同，可根據(jù)分子結(jié)構(gòu)大體分為5茄子類別：收縮甘油醚環(huán)氧裴秀智，收縮甘油酯環(huán)氧裴秀智，收縮甘油胺環(huán)氧裴秀智，線性脂肪族環(huán)氧樹脂，脂環(huán)族環(huán)氧樹脂。復合材料行業(yè)最常用的是收縮甘油醚環(huán)氧樹脂。牙齒中以二酚為基礎(chǔ)的丙烷型環(huán)氧裴秀智(雙酚A型環(huán)氧裴秀

7、智)為主，16，PPT學習交流，1.2.2酚醛樹脂，定義：酚類和醛類的縮聚產(chǎn)物是通過苯酚和甲醛縮聚得到的樹脂。性能：良好的機械強度，突出的瞬間高溫去除性能應(yīng)用節(jié)目：最古老的熱固性裴秀智，但原料容易獲得，合成方便，性能好，有廣泛的修改空間。在玻璃纖維、碳纖維增強復合材料、航天工業(yè)方面，作為即時耐高溫、有節(jié)制的結(jié)構(gòu)材料，有著重要的用途(太空船、火箭、導彈等)。17，PPT學習交流，18，PPT學習交流，1.2.3不飽和聚酯裴秀智(UPR或UP)，(1)不飽和二元酸定義(或酸酐)(2)化學性質(zhì)結(jié)構(gòu)：骨骼主鏈具有聚酯鏈鍵和不飽和雙鍵，高分子鏈兩端具有酸性介質(zhì)：水解是可逆的，可以抵抗酸性介質(zhì)的侵蝕。堿性

8、介質(zhì)：水解不可逆，耐堿性不良。19，PPT學習交流，(3)物理性質(zhì)密度：約1.111.20 g/cm3，固化時體積收縮率高的耐熱性：熱變形溫度約5060，耐熱性最高120機械性能：拉伸、彎曲、壓縮等強度未硬化的呋喃樹脂有很多熱塑性裴秀智和熱硬化性能：固化后，呋喃裴秀智耐強酸(強酸硝酸和硫酸除外)、江珊、有機溶劑的侵蝕在高溫下也很穩(wěn)定，主要用作各種耐火本科生食物和濁度的強烈材料。環(huán)中有4個碳原子和1個氧原子，21，PPT學習交流，耐火本植皮材料：準備防腐蝕粘土，可用作化學設(shè)備內(nèi)襯或其他內(nèi)部植皮材料。耐熱材料：玻璃纖維增強呋喃復合材料耐熱性高于普通玻璃纖維增強酚醛復合材料，可長期使用約150年。與

9、環(huán)氧裴秀智或酚醛樹脂混合變形：將呋喃樹脂與環(huán)氧裴秀智或酚醛樹脂混合，有助于提高玻璃纖維增強呋喃復合材料和制造中的工藝性能。廣泛用于準備化學反應(yīng)器的混合裝置、儲油罐和管道等化學設(shè)備。22，PPT學習交流，1.2.5硅裴秀智硅樹脂是聚硅氧烷中分子量不高的熱固性樹脂。用這種樹脂制成的玻璃纖維增強復合材料，在高溫度范圍(200250)下長期使用后，不僅能保持良好的電氣性能，而且具有良好的電弧耐受性和疏水防潮性能。23，PPT學習交流，(1)熱穩(wěn)定性：耐熱性和耐高溫性均高，熱穩(wěn)定性范圍達200250(SI-O鍵的鍵能363kJ/mol牙齒高)。(2)力學性能：硅樹脂固化后的力學性能不高，在聚合物主鏈中引

10、入氯化苯可以提高力學性能。24，PPT學習交流，(3)傳記性能：具有良好的傳記絕緣性能(穿透強度、高壓電弧和火花性能都很好)。受到電弧及火花作用時，樹脂被分解，除去有機基團，表面剩余的二氧化硅也具有良好的傳記性能。(4)疏水：吸水性很低。(水滴只能在表面滾動，不濕，所以即使在潮濕的環(huán)境下，復合材料性能也很好。)，25，PPT學習交流，(5)耐腐蝕性：硅裴秀智玻璃纖維增強復合材料濃度100%硫酸，10%鹽酸，10%氫氧化鈉，2%碳酸鈉，3%過氧化氫。酒精、脂肪和潤滑油對它的影響較小，但某些溶劑(如濃硫酸和四氯化碳、丙酮、甲苯)的耐受性較低。26，PPT學習交流，結(jié)構(gòu)特征：線型，分支型，熱軟化或熔

11、化和可重復力學性能：明顯的力學松弛現(xiàn)象；更大的破壞延伸率；抗沖擊性好。電氣性能：抗腐蝕介質(zhì)的可靠、良好的絕緣性能例如聚烯烴、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯-十二烯-苯乙烯(ABS裴秀智)等。1.3熱塑性聚合物1.3.1熱塑性聚合物，27，PPT學習交流，1.3.2聚烯烴包括聚乙烯(最大產(chǎn)量)，聚丙烯，聚苯乙烯，聚丁烯等1.3.3聚酰胺定義：分子鏈中包括酰胺組(尼龍)牙齒，PPT學習交流，1.3.4聚碳酸酯性能：硬度、韌性、阻燃性、耐熱性、傳記絕緣性產(chǎn)品包括應(yīng)力裂紋、內(nèi)容劑、水能力下降、高溫下的水解、29、PPT學習交流、1.3.5聚甲醛定義：在分子鏈上(-CH2-O-) 優(yōu)秀的機械性能

12、，耐化學性，王水和沸騰的氫氟酸(塑料王)，31，PPT學習交流，1.4橡膠是具有相當彈性的高分子化合物，與基于裴秀智的復合材料不同，橡膠基復合材料不僅具有輕質(zhì)高強度的特性，還必須具有靈活性和巨大的彈性。 橡膠機復合材料主要用于準備輪胎，傳動帶等。，32，PPT學習交流，(1)聚合物氣體的結(jié)構(gòu)形式分類(最重要的分類方法)熱固性裴秀智，熱塑性裴秀智，橡膠復合材料，(2)按增強剛體類型加強纖維，加強晶須，粒子增強聚合物復合材料；(3)按增強纖維類型分類：玻璃纖維、碳纖維、芳香聚酰胺纖維、其他纖維增強聚合物基復合材料(4)基材料特性：一般型、耐化學介質(zhì)腐蝕型、耐高溫型、阻燃聚合物基復合材料、1.5聚合

13、物基復合材料分類，33，PPT學習交流，34， 2.1.1聚合物基復合材料準備工藝特性(1)材料形成和產(chǎn)品成型同時完成(簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低產(chǎn)品質(zhì)量、減少工藝消耗)(2)方法多樣性、工藝簡便性、設(shè)備簡單性、成本節(jié)約、基于2.1聚合物的復合材料準備方法分類、36 2.1.2聚合物復合材料整形方法分類() 圖4.5復合材料產(chǎn)品的生產(chǎn)流程圖，38，PPT學習交流，2.2聚合物為基礎(chǔ)的復合材料制造工藝2.2.1預拌/預拌準備(1)預浸：定向陣列連續(xù)纖維浸漬裴秀智形成薄片半成品熱硬化性預浸：滾筒纏繞方法，顯示器陣列方法(設(shè)備不同)濕，預浸(2)預拌：工藝對象：不連續(xù)纖維浸漬或混合裴秀智產(chǎn)品特性：板材鑄模塑料SMC)塊模具塑料(BMC)注射模具塑料(IMC)，41，PPT學習通訊，2.2.2裴秀智液體涂層，強化材料包