玻璃钢复合材料基体树脂近年来发展概况.pdf

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1、玻璃钢复合材料基体树脂近年来发展概况常州天马集团有限公司敖文亮陈精明我国玻璃钢复合材料行业经过多年的发展，在生产技术上、产品种类、生产规模等方面迈过了由小到大的台阶，产量仅次于美国，位居世界第二，其中玻璃钢复合材料用基体树脂发展也极为迅速。虽然如此，我国的玻璃钢复合材料还是基体树脂无论是从技术水平、产品质量及附加值，特别是对新技术、新产品的开发和应用与发达国家差距甚远，急需进一步研究提高。基体树脂中包括热固性树脂和热塑性树脂两大类，其中热固性树脂主要有不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂以及聚酰亚胺树脂

2、等，热塑性树脂主要有通用塑料、工程塑料等。有关基体树脂研究的报道和综述不少，这里主要介绍近几年来的研究和应用。热固性树脂是最早大规模应用于玻璃钢复合材料的基体树脂，源于其优于热塑性塑料的耐热性能及可设计性能。这方面的研究重点集中在树脂的合成与改性方面。1不饱和聚酯树脂（UPR）UPR是热固性树脂中用量最大的，也是玻璃钢制品生产中用得最多的基体树脂，由于生产工艺简便、原料易得，同时耐化学腐蚀、力学性能、电性能优良，最重要的是可以常温常压固化而具有良好的工艺性能，故广泛用于结构、防腐、绝缘等玻璃钢复合材料。我国UPR产

3、量、消费量居世界首位，生产能力约200万吨/年；美国2004年的产量87万吨，我国2004年的产量为84万吨，2005年为94万吨，预计2006年可达102万吨。作为应用最普遍、性能中庸的基体树脂，除了通用应用领域以外，UPR在提高力学性能、功能性及环境友好等方面研究和应用较多。力学性能改性某公司合成一种聚氨酯改性UPR，该树脂可以室温固化，固化物拉伸强度、延伸率大大提高，柔韧性较高，也可作其它的改性树脂。日本Showa公司将α-甲基苯乙烯二聚物作为低表面能添加物，与UPR单体A和UPR单体B复合，制备了具有高弹性

4、模量和高冲击强度的热塑性嵌段共聚物的低表面能UPR复合材料，发现模塑时收缩了0.04%。低挥发（无）苯乙烯日本NOF联合公司研制出具有良好防黄变型UPR，可作SMC、BMC、复合材料，130℃固化后残留苯乙烯质量分数仅为0.03%。美国Sartomer技术公司、HewittJohnC等人、德国的HegemannGuenter等人研制了低挥发或无苯乙烯单体的UPR组合物，可用于凝胶涂料、层压树脂、粘合剂、模塑树脂和开口浇铸成型。阻燃改性日本公司制备了无卤含磷阻燃UPR组合物，其固化物达到UL-94V-0级。天马集团公

5、司、金陵帝斯曼有限公司在UPR中添加高效阻燃剂、Al(OH)3及助剂开发出一种低粘度、低苯乙烯含量、高阻燃、低烟低毒的UPR，已通过DIN5510、NFF16-101等测试。南京林业大学利用碱式硫酸镁晶须填充改性UPR，氧指数达27.6%。还有报道利用水镁石阻燃UPR，添加75%，氧指数达46%。环境友好、再生利用将回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片通过挤出机或管型反应装置进行连续加热、熔融、解聚，同时再补加一些马来酸之类的原料，可以有效地生产出再生的UPR树脂。日本将FRP的废弃物进行粉碎，然后混入乙二醇中进

6、行分解，再加入马来酸或对苯二甲酸重新进行合成，对分解前的树脂和玻璃纤维能够全部加以利用，利用率在7成左右，预计FRP废弃物的再利用数量每年可达40万吨左右。还有国内外学者对UPR进行的活性改性（双马来酰亚胺（BMI）改性UPR加快固化速度、松香酸改性对苯型UPR，活性高、力学性能较通用型UPR好，耐热型、耐腐蚀性强）、纳米改性（超声分散技术制备了TiO2/UPR纳米复合材料提高断裂韧性、刚性、拉伸强度、纳米1ZrO2粉体改性UPR的增韧作用等等）、低收缩改性等方面的研究。特别是还有人着力于开发新型UPR，如印度HS

7、Patel等人研制了基于环氧树脂的新型氨基UPR。通过常见的环氧树脂与芳香酸的加成反应，预聚合得到了新型氨基不饱和聚酯树脂(UPEAs)。专家表示，不饱和聚酯行业今后的发展方向为：致力于开发低苯乙烯或无苯乙烯树脂；以汽车应用为中心的FRP的再循环利用；将大型的手糊成型方法改换为充气膨胀法或RTM成型法；挖掘产品的新用途如防水衬里材料。2环氧树脂（EPR）经过50多年的发展，我国EPR行业日趋成熟，外企的加入促进了产业技术的飞跃，行业自身的结构调整使企业素质有了质的提高，行业分工更为明确，应用领域得到了迅速扩展。20

8、05年我国EP产量44万吨，消费量63万吨，进口26万吨，出口7万吨，成为全球EP头号生产国、重要消费国；预计2006年产量可达47万吨。2004年环氧树脂的主要生产和消费地美国、西欧、日本，其产能之和约为103万吨，占世界总产能的69%。主要生产企业及核心生产技术仍集中在陶氏化学、Resolution（原壳牌）、亨斯迈（Huntsman）三大公司手中，其产