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樹脂在復合材料中的關鍵作用！
復合材料都是由增強纖維和一種塑料材料相結合，復合材料中樹脂的作用至關重要，樹脂的選擇決定了一系列特征工藝參數、部分力學性能和功能性(熱性能、易燃性、耐環境性等)，樹脂性能也是認識復合材料力學性能的關鍵因素。當樹脂選定后，決定復合材料一系列工藝和性能就自然而然地確定下來了。
目前大部分碳纖維的應用和性能發揮都需要選擇樹脂作為載體，樹脂的性能很大程度上影響了復合材料的整體性能，不同的應用環境和要求下需要配比出不同成分的樹脂，選擇的樹脂對成品可能會產生重大的影響。成型樹脂的選擇可以根據織物的相容性，使用條件和成品部件的期望特性而變化。在制作碳纖維復合材料的時候，通常需要考慮三種類型的熱固性樹脂：環氧樹脂，聚酯和乙烯基酯。以下是對這三者的**概述，包括它們的特點，以及它們應該用于什么。
一、 環氧樹脂
對于需要極限強度的復合材料部件，制造商將使用環氧樹脂。除了提**度性能之外，環氧樹脂通常還優于聚酯和乙烯基酯以獲得尺寸穩定性并增加與其他材料的結合。
優點：環氧樹脂、**度性能、可用于真空灌注應用、易于處理、中等粘度
缺點：不能用于短切氈，暴露在紫外線下時，必須與面漆配對
二、聚酯樹脂
聚酯樹脂是復合材料行業中使用***的樹脂。聚酯樹脂較便宜，具有一定的耐腐蝕性，比環氧樹脂更為寬容。所有玻璃纖維部件中的大部分都使用聚酯樹脂構造，因為它們易于使用，快速固化，并且耐受溫度和催化劑極限。
優點：易于處理、快速濕透、高觸變指數(產品不會在垂直表面上運行)
缺點：與較昂貴的樹脂相比較低的物理性能
三、乙烯基酯樹脂
乙烯基酯樹脂被認為是聚酯和環氧樹脂的混合物意味著其處理特性，性能和價格通常落在另外兩種之間。值得注意的是，在三者中，乙烯基酯樹脂將提供**的耐腐蝕性，耐溫性和伸長率(韌性)。因此，當需要高耐久性，熱穩定性和耐腐蝕性時，通常使用它們。
優點：乙烯基酯樹脂非常穩定、耐腐蝕、耐熱
缺點：保質期短(3個月)
因此，了解樹脂之間的差異，以及它們如何影響復合材料的性能是非常重要的。復合材料都有具有共同的優勢：更高的強度、剛度，更輕的重量和更好的環境抗性。這些特征中的每一個都可以通過使用補充樹脂而變得更加突出。要選擇*合適的樹脂，首先要確定復合材料所需主要特性應該是什么。
1. 對現有特性的補充
要制作輕質的復合材料，**成本效益的方法是使用不飽和聚酯樹脂。這種樹脂擁有相對良好的機械、電氣和化學性能，可以適用于一系列常規應用，如運輸、結構和建筑型材。
然而，如果需要更高的剛度或強度，那么環氧樹脂無疑是**的。環氧樹脂和纖維之間的結合很強，這意味著更高的剪切載荷可以在纖維之間轉移，使復合材料具有更高的強度值。結合環氧樹脂所允許的較高的纖維量，可以制成具有優良強度和高剛度的復合材料，如果需要，可以進一步修改來適應高溫應用。
另外，如果復合材料除了要有硬度外，還需要耐惡劣環境，乙烯基酯樹脂可能是更好的選擇。乙烯基酯的分子結構有耐化學性，因此，如果復合材料要用于海洋環境或存在酸或堿的工業應用，使用乙烯基酯將提高復合材料的性能。
在生產需要用螺釘組裝的復合型材時，復合材料要保證堅固，防止裂縫和斷裂。這可以通過結構設計來實現，但選擇合適的樹脂可以簡化結構，降低成本，使復合材料適用于更**的應用。例如，與不飽和聚酯相比，聚氨酯具有極高的韌性，使其成為此類應用的理想選擇。
2、添加新的特性
選擇一種能夠補充復合材料*有價值特征的樹脂，將提高復合材料的性能和壽命。然而，花費時間去選擇樹脂給你帶來的好處，遠不止改善現有屬性這一點而已。
樹脂還可以為復合材料產品增加全新的特性。樹脂添加劑可以加入到樹脂中，實現一系列的好處：從簡單的改善表面光潔度或增加顏色，到更復雜的增強功能，如抗紫外線、**、或抗病毒性能。
例如，由于樹脂放在陽光下會自然分解，添加紫外線吸收劑以抵抗紫外線輻射，可以使復合材料在光照強烈的環境中獲得更好的性能，這些環境通常會導致材料的脆化和解體。
同樣，**添加劑可以混合到樹脂中，以防止細菌或**的污染。這對任何涉及人工操作的復合材料產品都很有用，如機械、公共交通和醫療設備。
3、其他外加影響
值得注意的是，在某些情況下，樹脂添加劑的加入會改變復合材料的特性。例如，在某些極端情況下，為了有效地發揮作用，需要大量的阻燃添加劑。此時就必須減少復合材料中的纖維數量，相應地降低了強度和剛度。
樹脂選擇是復合材料整體設計的重要部分，不應該被忽視。確立復合材料*需要的特性，搭配適合的樹脂來提高這一特性，同時兼顧纖維和樹脂之間的平衡性，才能打造**的解決方案。
來源：中國復合材料工業協會資訊
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