树脂在复合材料中的关键作用！

复合材料都是由增强纤维和一种塑料材料相结合，复合材料中树脂的作用至关重要，树脂的选择决定了一系列特征工艺参数、部分力学性能和功能性(热性能、易燃性、耐环境性等)，树脂性能也是认识复合材料力学性能的关键因素。当树脂选定后，决定复合材料一系列工艺和性能就自然而然地确定下来了。

目前大部分碳纤维的应用和性能发挥都需要选择树脂作为载体，树脂的性能很大程度上影响了复合材料的整体性能，不同的应用环境和要求下需要配比出不同成分的树脂，选择的树脂对成品可能会产生重大的影响。成型树脂的选择可以根据织物的相容性，使用条件和成品部件的期望特性而变化。在制作碳纤维复合材料的时候，通常需要考虑三种类型的热固性树脂：环氧树脂，聚酯和乙烯基酯。以下是对这三者的**概述，包括它们的特点，以及它们应该用于什么。

一、 环氧树脂

对于需要极限强度的复合材料部件，制造商将使用环氧树脂。除了提**度性能之外，环氧树脂通常还优于聚酯和乙烯基酯以获得尺寸稳定性并增加与其他材料的结合。

优点：环氧树脂、**度性能、可用于真空灌注应用、易于处理、中等粘度

缺点：不能用于短切毡，暴露在紫外线下时，必须与面漆配对

二、聚酯树脂

聚酯树脂是复合材料行业中使用***的树脂。聚酯树脂较便宜，具有一定的耐腐蚀性，比环氧树脂更为宽容。所有玻璃纤维部件中的大部分都使用聚酯树脂构造，因为它们易于使用，快速固化，并且耐受温度和催化剂极限。

优点：易于处理、快速湿透、高触变指数(产品不会在垂直表面上运行)

缺点：与较昂贵的树脂相比较低的物理性能

三、乙烯基酯树脂

乙烯基酯树脂被认为是聚酯和环氧树脂的混合物意味着其处理特性，性能和价格通常落在另外两种之间。值得注意的是，在三者中，乙烯基酯树脂将提供**的耐腐蚀性，耐温性和伸长率(韧性)。因此，当需要高耐久性，热稳定性和耐腐蚀性时，通常使用它们。

优点：乙烯基酯树脂非常稳定、耐腐蚀、耐热

缺点：保质期短(3个月)

因此，了解树脂之间的差异，以及它们如何影响复合材料的性能是非常重要的。复合材料都有具有共同的优势：更高的强度、刚度，更轻的重量和更好的环境抗性。这些特征中的每一个都可以通过使用补充树脂而变得更加突出。要选择*合适的树脂，首先要确定复合材料所需主要特性应该是什么。

1. 对现有特性的补充

要制作轻质的复合材料，**成本效益的方法是使用不饱和聚酯树脂。这种树脂拥有相对良好的机械、电气和化学性能，可以适用于一系列常规应用，如运输、结构和建筑型材。

然而，如果需要更高的刚度或强度，那么环氧树脂无疑是**的。环氧树脂和纤维之间的结合很强，这意味着更高的剪切载荷可以在纤维之间转移，使复合材料具有更高的强度值。结合环氧树脂所允许的较高的纤维量，可以制成具有优良强度和高刚度的复合材料，如果需要，可以进一步修改来适应高温应用。

另外，如果复合材料除了要有硬度外，还需要耐恶劣环境，乙烯基酯树脂可能是更好的选择。乙烯基酯的分子结构有耐化学性，因此，如果复合材料要用于海洋环境或存在酸或碱的工业应用，使用乙烯基酯将提高复合材料的性能。

在生产需要用螺钉组装的复合型材时，复合材料要保证坚固，防止裂缝和断裂。这可以通过结构设计来实现，但选择合适的树脂可以简化结构，降低成本，使复合材料适用于更**的应用。例如，与不饱和聚酯相比，聚氨酯具有极高的韧性，使其成为此类应用的理想选择。

2、添加新的特性

选择一种能够补充复合材料*有价值特征的树脂，将提高复合材料的性能和寿命。然而，花费时间去选择树脂给你带来的好处，远不止改善现有属性这一点而已。

树脂还可以为复合材料产品增加全新的特性。树脂添加剂可以加入到树脂中，实现一系列的好处：从简单的改善表面光洁度或增加颜色，到更复杂的增强功能，如抗紫外线、**、或抗病毒性能。

例如，由于树脂放在阳光下会自然分解，添加紫外线吸收剂以抵抗紫外线辐射，可以使复合材料在光照强烈的环境中获得更好的性能，这些环境通常会导致材料的脆化和解体。

同样，**添加剂可以混合到树脂中，以防止细菌或**的污染。这对任何涉及人工操作的复合材料产品都很有用，如机械、公共交通和医疗设备。

3、其他外加影响

值得注意的是，在某些情况下，树脂添加剂的加入会改变复合材料的特性。例如，在某些极端情况下，为了有效地发挥作用，需要大量的阻燃添加剂。此时就必须减少复合材料中的纤维数量，相应地降低了强度和刚度。

树脂选择是复合材料整体设计的重要部分，不应该被忽视。确立复合材料*需要的特性，搭配适合的树脂来提高这一特性，同时兼顾纤维和树脂之间的平衡性，才能打造**的解决方案。

来源：中国复合材料工业协会资讯