聚合物基复合材料期中复习

第二章增强材料1.增强材料的品种：1）无机纤维：（1）玻璃纤维（2）碳纤维：①聚丙烯腈碳纤维②沥青基碳纤维（3）硼纤维，（4）碳化硅纤维，（5）氧化铝纤维2）有机纤维：（1）刚性分子链——液晶（干喷湿纺）：①对位芳酰胺②聚苯并噁唑③聚芳酯（2）柔性分子链：①聚乙烯②聚乙烯醇2.玻璃纤维的分类：1）按化学组成份：有碱玻璃纤维，碱金属含量>12%；中碱玻璃纤维，碱金属含量6%~12%；低碱玻璃纤维，碱金属含量2%~6%；微碱玻璃纤维，碱金属含量<2%2）按纤维使用特性分：普通玻纤（A-GF）；电工玻纤（E玻纤）；高强玻纤（S玻纤或R玻纤）；高模玻纤（M-GF）；耐化学药品玻纤（C玻纤）……3）按产品特点分：长度（定长玻纤<6-50mm>，连续玻纤）；直径（粗纤维30μm，初级纤维20μm，中级纤维10-20μm，高级纤维3-9μm）；外观（连续纤维，短切纤维，空心玻纤，磨细纤维和玻璃粉）3.玻璃纤维的制备：目前生产玻璃纤维最多的方法有坩埚拉丝法（玻璃球法）和池窑拉丝法（直接熔融法）4.玻璃纤维的力学特性：1）玻璃纤维的拉伸应力--应变关系：玻璃纤维直到拉断前其应力-应变关系为一条直线，无明显的屈服、塑性阶段，呈脆性材料特征2）玻璃纤维的拉伸强度较高，但模量较低；解释：（1）Griffith微裂纹理论：玻璃在制造过程中引入许多微裂纹，受力后裂纹尖端应力集中。

当应力达到一定值时，裂纹扩展，材料破坏。

所以，缺陷尺寸越大，越多，应力集中越严重，导致强度越低（2）分子取向理论：玻纤在制备过程中，受到定向牵引力作用，分子排列更规整，所以玻纤强度更大。

3）玻璃纤维强度特点：单丝直径越小，拉伸强度σb越高；试样测试段长度L越大，拉伸强度σb越低。

这两点结果被称为玻璃纤维强度的尺寸效应和体积效应，即体积或尺寸越大，测试的强度越低4）缺点：①强度分散性大，生产工艺影响②强度受湿度影响，吸水后，湿态强度下降③拉伸模量较低（70GPa），断裂伸长率约为2.6%5.玻璃纤维纱的常用术语、参数：（填空）1）原纱：指玻璃纤维制造过程中的单丝经集束后的单股纱2）表示纤维粗细的指标：①支数β：指1g原纱的长度(m)，支数越大表示原纱越细②特(tex)：指1000m长原纱的质量(g)，tex数越大，纱越粗③旦、袋(den)：指9000m长原纱的质量(g)，den 数越大纱越粗3）捻度：表示纱的加捻程度，指每米长原纱的加捻数，即捻/m。

聚合物基复合材料高分子专业考试复习资料现已完结，另有小抄版本稍后更新第四章热固性复合材料成型工艺4.1手糊成型工艺4.1.1定义：用手工或在机械辅助下将增强材料和热固性树脂铺覆在模具上，树脂固化形成复合材料的一种成型方法。

4.1.2工序：①增强材料剪裁②模具准备③涂擦脱模剂④喷涂胶衣⑤成型操作⑥固化⑦脱模⑧修边⑨装配⑩制品。

4.1.3优点：操作简便，操作者容易培训；设备投资少，生产费用低；能生产大型的和复杂结构的制品；制品的可设计性好，且容易改变设计；模具材料来源广；可以制成夹层结构。

缺点：劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺；制品质量与操作者的技术水平有关；生产周期长；制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺。

4.1.4原材料：玻璃纤维及其织物选择依据：容易被树脂浸润；有较好的形变性；满足制品的性能要求；价格便宜。

种类：无捻粗纱；无捻粗纱布；短切原丝毡；加捻布；玻璃布袋。

4.1.4.1热固性树脂：要求：①能够配制成黏度适宜的胶液②能在室温或较低温度下凝胶、固化，固化时无低分子物产生③无毒或低毒④价格便宜，来源广泛。

4.1.2辅助材料脱模剂：应具备的条件：（1）不腐蚀模具，不影响固化，与树脂粘附力小；（2）成膜迅速、均匀、光滑；（3）使用简便、安全，价格便宜。

按用途分为：内脱模剂（用于模压和热固化）；外脱模剂（用于手糊和冷固化）。

按性状分为：薄膜型脱模剂；混合溶液型脱模剂；油蜡型脱模剂。

4.1.2.1 薄膜型脱模剂：最常用的有：聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。

其中聚酯薄膜应用最普遍，使用厚度一般为0.04 mm 、0.02 mm。

使用方法：铺在模具上，或用凡士林贴在模具上。

优点：脱模效果好，使用方便，材料易得。

缺点：薄膜的柔韧性、帖服性差，不能用于形状复杂的制品。

4.1.2.2混合溶液型脱模剂（1）聚乙烯醇脱模剂的配制：在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇加热溶解（水温约95℃），冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）。

聚合物基复合材料知识点概述：聚合物基复合材料是由聚合物基质和填料或增强材料（如纤维）组成的材料。

由于其独特的性能和广泛的应用领域，聚合物基复合材料成为现代工程领域中的重要材料之一。

本文将介绍聚合物基复合材料的相关知识点。

1. 聚合物基质的选择：聚合物基复合材料的性能主要取决于聚合物基质的选择。

常见的聚合物基质包括聚烯烃、聚酰胺、环氧树脂等。

不同的聚合物基质具有不同的化学性质和力学性能，因此在选择聚合物基质时需要考虑材料的具体应用需求。

2. 填料的选择：填料在聚合物基质中起到增强材料性能的作用。

常见的填料包括纤维、颗粒和珠状材料等。

填料的选择影响着复合材料的力学性能、耐热性和阻燃性等方面。

纤维增强材料可提供更高的强度和刚度，而颗粒和珠状填料则可改善材料的摩擦特性和耐磨性。

3. 增强材料的选择：增强材料在聚合物基质中起到增强材料性能的作用。

常见的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。

不同的增强材料具有不同的强度和刚度特性，在选择增强材料时需要考虑材料的具体应用环境和要求。

4. 复合界面的设计：复合材料中的界面是指填料和基质之间的相互作用界面。

复合界面的设计可以影响材料的耐热性、粘合强度和耐化学腐蚀性等方面的性能。

在复合材料的制备过程中，通常会采用表面粗糙化、化学处理和界面改性等方法来改善复合界面的性能。

5. 制备工艺：制备工艺对于聚合物基复合材料的性能和结构有着重要影响。

常见的制备工艺包括手工层叠法、注塑成型、挤出成型、压制成型等。

不同的制备工艺决定了材料的成型精度、力学性能和表面质量等方面的特性。

6. 应用领域：聚合物基复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料、电子电气等领域。

其具有轻质高强度、耐腐蚀、隔热隔音等优势，在这些领域中发挥着重要作用。

例如，碳纤维增强复合材料在航空航天领域中被广泛应用于飞机结构件和卫星结构件等。

7. 未来发展趋势：随着科学技术的不断进步，聚合物基复合材料将继续得到发展和应用。

济南大学复合材料聚合物基体考试整理复材1108班第一章（12分）不饱和聚酯树脂：是指不饱和聚酯在乙烯基类交联单体(例如苯乙烯)中的溶液。

不饱和聚酯：是由不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐，二元醇经缩聚反应合成的相对分子质量不高的聚合物。

不饱和聚酯树脂的合成方法：熔融缩聚法、溶剂共沸脱水法、减压法、加压法。

不饱和聚酯树脂的合成过程包括：线型不饱和聚酯的合成、用苯乙烯稀释聚酯。

不饱和聚酯树脂固化的三个阶段：凝胶、定型、熟化。

最常用的交联单体：是苯乙烯。

酸值：中和一定量的不饱和聚酯树脂所消耗的氢氧化钾的毫克数。

固化：粘流态树脂体系发生交联反应而转变成为不溶、不熔的具有体型网络结构的固态树脂的全过程。

引发剂：是能使单体分子或含双键的线型高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质。

有机过氧化物的通式为：R-O-O-H或R-O-O-R。

其中的R基团可以是：烷基、芳基、酰基、碳酸酯基。

有机过氧化物的特性是用：活性氧含量、临界温度、半衰期来表征的。

通用型不饱和聚酯树脂具有下列技术指标：粘度、酸值、凝胶时间、固体含量。

工业上生产不饱和聚酯树脂的方法有：一步法、二步法。

增粘剂：能使不饱和聚酯树脂粘度增加的物质。

阻聚剂：使单体与不饱和聚酯不能发生聚合反应的物质。

不饱和聚酯树脂的固化是一种游离基型共聚反应，具有链引发、链增长链终止三个游离基型聚合反应的特点。

影响树脂增粘过程的因素：树脂的起始粘度、不饱和聚酯的结构、增粘剂的种类与用量、体系的水分含量、填料的种类。

常用的交联剂分为：单官能团单体、双官能团单体、多官能团单体。

酸酐中的反式双键比顺式双键活泼。

第二章（6分）环氧树脂：指分子中含有两个或两个以上环氧基团的那一类有机高分子化合物。

环氧树脂分5类：缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线型脂肪族类、脂环族类。

环氧值：是指每100g树脂中所含环氧基的克当量数。

环氧当量：含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数。

半衰期：在给定温度下，有机过氧化物分解一半所需要的时间。

聚合物基复合材料复习总结UD : unidirectional 单向性的Quas-isotropic准各向同性的Cure固化precure 预固化stiffness 刚度stre ngth 强度toughness韧性ILSS层间剪切强度CTE 热膨胀系数(coefficient of thermal expansion)carbon fiber 碳纤维VGCF 气相生长碳纤维(vapor-phase growth)SNCB气相生长纳米碳纤维CNT碳纳米管(carbon nanotub© sizi ng上浆Torayca日本东丽台塑Tairyfil 三菱树脂DialeadPCF:沥青基碳纤维(pitched-based carbon fibe)Glass fiber玻璃纤维C-GF:耐化学腐蚀玻璃纤维A-GF:普通玻纤D-GF:低介玻纤，雷达罩材料E-GF：电工用玻纤(碱金属含量＜1%S-GF高强M-GF高模AF:芳纶纤维(Aramid fiberPPTA:聚对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenylene terephthamide对位芳酰胺纤维Kevlar) PMIA :间位芳酰胺纤维(代表Nomex)DuPo nt杜邦Boron Fiber 硼纤维Alumina Fiber氧化铝纤维Basalt Fiber玄武岩纤维UHMWPE Fiber(ultrahigh molecular weight polyethyle ne)超高分子量聚乙烯纤维BMI :双马来酰亚胺树脂curing age nt固化剂PEEK:聚醚醚酮树脂PEK :聚醚酮树脂PES:聚醚砜树脂PEI :聚醚酰亚胺树脂PPS:聚苯硫醚树脂Epoxy resi n 环氧树脂Un saturated polyester res inTETA:三乙烯四胺(triethylene tetramineDDS:二氨基二苯基砜(diaminodiphenyl sulfone) ；DDM 二氨基二苯基甲烷Vi nyl ester resi n:乙烯基环氧树脂Phe nolic res in 酚醛树脂Prepreg 预浸料uni directi onal prepreg 单向预浸料Pot life 适用期（树脂）workinglife（纤维）Shelf life储存期Res in flowability 树脂流动度Lay Up铺贴Gel time凝胶时间Tack粘性drape铺覆性resi n con te nt树脂含量Fiber areal density 纤维面密度volatile content 挥发分含量Separati on film 分离膜Hon eycomb san dwich con structi on 蜂窝夹心结构In frared spectroscopy 红外光谱ATL: Automated tape-laying自动铺带法（CATL曲面铺带；FATL平面铺带）AFP:纤维自动铺放技术Automated fiber placement Pultrusio n拉挤成型OoA:非热压罐成型工艺out of autoclaveAllowables 许用值design Allowables 设计许用值Robust ness 鲁棒性BVID目视勉强可检ISO国际标准ASTM美国标准HB中国航空标准JC中国建筑材料工业部标准FTIR-ATR傅里叶变换衰减全反射红外光谱法1. 碳纤维PAN 一般采用湿法纺丝？因为干纺生产的纤维中溶剂不易洗净，在预氧化及碳化的过程将会由于残留溶剂的挥发或者分解而造成纤维粘结，产生缺陷。

复合材料考试重点1、复合材料的概念：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。

a.性能—取长补短,协同作用；b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点：(1)比强度、比模量高。

(2)加工性能好(流动性好)，可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。

(3)过载安全性好：过载而有少数纤维断裂时，载荷迅速重，新分配到未破坏的纤维上。

（4）可具有多种功能性：耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。

2）、热塑性聚合物基复合材料性能特点：断裂韧性好；可重复再加工。

3、金属基复合材料特点：导电、导热、耐高温、抗老化好。

4、无机非金属基复合材料特点：耐高温(>1000℃)，耐磨，强度高，硬度大，抗氧化，耐化学腐蚀，热膨胀系数小，但是脆性大。

5、复合材料的增强材料分类：纤维及其织物、晶须、颗粒。

特点：提高抗张强度和刚度、减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。

6、芳纶纤维(PPT A：聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺，通过液晶纺丝方法制成，分子链伸直平行排列结且晶度很高。

性能特点：1）、芳纶纤维的力学性能：拉伸强度高，冲击性能好，弹性模量高，断裂伸长高，密度小，有高的比强度与比模量；2）、热稳定性: 180℃下可长期使用；低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时，不熔化，但开始碳化→高温下直至分解也不变形；3）、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。

7、聚乙烯纤维（Polyethylene, PE）优点：高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。

缺点：熔点低、易蠕变。

8、高强高模PE纤维：又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。

与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。

性能特点：强度更高；质量更轻，密度只有0.97g/cm ；化学稳定性更好；具有很好的耐候性；耐低温性好，使用温度可以低至-150℃。

1聚合物基复合材料的定义、特征、结构模式。

聚合物基复合材料：是以有机聚合物为基体，以颗粒、纤维等为增强材料组成的复合材料特征：1比强度和比模量高，比强度（抗拉强度与密度之比）和比模量(弹性模量与密度之比)高，说明材料轻而且刚性大。

2 良好的抗疲劳性能疲劳是材料在循环应力作用下的性质。

复合材料能有效地阻止疲劳裂纹的扩展。

3、减振性能好在工作过程中振动问题十分突出，复合材料为多相系统，大量的界面对振动有反射吸收作用。

且自振动频率高，不易产生共振4、高温性能好复合材料在高温下强度和模量基本不变5、各项异性和可设计性。

6、成型加工性好复合材料可成型任意型面的零件7、其它优点与其它类材料相比，聚合物基复合材料耐化学腐蚀、导电、导热率低等特点。

缺点：1耐湿热性差2.材料性能分散性差3.价格过高复合材料的结构①无规分散（弥散）增强结构（含颗粒、晶须、短纤维）②连续长纤单向增强结构（单向板）③层合(板)结构(二维织布或连续纤维铺层，每层不同)④三维编织体增强结构⑤夹层结构（蜂窝夹层等）⑥混杂结构2、复合材料的界面效应有哪些？怎么影响材料的性能。

界面在复合材料中所起到的效应：1、传递效应：界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相，起到基体和增强相之间的桥梁作用。

2、阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。

3、不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象4、散射和吸收效应：光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收。

5、诱导效应：一种物质(通常是增强物)的表面结构使另一种(通常是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由此产生一些现象3.试说明玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维表面处理方法的相同点和不同点。

相同点是都需要在高温下处理，改善纤维的微结构，使纤维与界面和基体更加匹配。

包括化学键理论，润湿理论，表面形态理论，可逆水解平衡理论和可变形层理论等。

复合材料考试复习资料1、复合材料的定义：由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。

2、复合材料的特征：可设计性：即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等，使原组分材料优点互补，因而呈现了出色的综合性能；由基体组元与增强体或功能组元所组成；非均相材料：组分材料间有明显的界面；有三种基本的物理相（基体相、增强相和界面相）；组分材料性能差异很大；组成复合材料后的性能不仅改进很大，而且还出现新性能.3、复合材料的分类：按基体材料分类①聚合物基复合材料:以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体；②金属基复合材料：以金属（铝、镁、钛等）为基体；③无机非金属基复合材料：包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。

按增强材料形态分类：①纤维增强复合材料：a.连续纤维复合材料：作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处；b.非连续纤维复合材料：短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中；②颗粒增强复合材料：微小颗粒状增强材料分散在基体中；③板状增强体、编织复合材料：以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。

其他增强体：层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按用途分类：①结构复合材料：用于制造受力构件；②功能复合材料：具备各种特殊性能（如阻尼、光、电、磁、摩擦、屏蔽等）③智能复合材料④混杂复合材料4、复合材料的命名：复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名，通常将增强材料放在前面，基体材料放在后面，再加上“复合材料”而构成。

5、复合材料的结构设计层次：一次结构：单层设计--- 微观力学方法：取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能，增强相的含量、分布方向等；二次结构：层合体设计--- 宏观力学方法：取决于单层材料的力学性能和铺层方法（厚度、纤维交叉方式、顺序等）；三次结构：产品结构设计--- 结构力学方法：取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式6、增强体的定义：增强体是结构复合材料中能提高材料力学性能的组分，在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。

复合材料复习题复合材料复习题复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种新型材料。

它具有比单一材料更好的性能，因此在许多领域得到了广泛的应用。

为了更好地理解复合材料的特性和应用，我们来进行一些复习题。

1. 什么是复合材料？它由哪些组成？复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种新型材料。

它通常由增强材料和基体材料组成。

增强材料可以是纤维、颗粒或片状材料，而基体材料则用于固定和支撑增强材料。

2. 复合材料相比于单一材料有哪些优势？复合材料相比于单一材料具有许多优势。

首先，它们具有更高的强度和刚度。

增强材料的存在使得复合材料能够承受更大的力量和应力，从而提高了其结构的稳定性和耐久性。

其次，复合材料具有较低的密度，因此可以减轻结构的重量。

此外，复合材料还具有良好的耐腐蚀性和耐热性，使其在恶劣环境下具有更好的性能。

3. 复合材料的应用领域有哪些？复合材料在许多领域得到了广泛的应用。

首先，它们在航空航天领域中被广泛使用。

复合材料的轻量化和高强度使得飞机和航天器能够在空中获得更好的性能。

其次，复合材料在汽车制造、建筑和体育器材等领域也得到了广泛应用。

复合材料的高强度和低密度使得汽车更加节能环保，建筑物更加安全稳定，体育器材更加耐用。

4. 复合材料的制备方法有哪些？复合材料的制备方法有很多种。

常见的方法包括手工层叠法、注塑法、挤出法和自动化层叠法等。

手工层叠法是最简单的制备方法，通过将增强材料和基体材料层叠在一起，然后进行固化来制备复合材料。

注塑法和挤出法则是通过将熔融的复合材料注入模具或挤出机中，然后冷却固化来制备复合材料。

自动化层叠法是一种自动化的制备方法，通过机器将增强材料和基体材料层叠在一起，然后进行固化。

5. 复合材料的性能测试方法有哪些？复合材料的性能测试方法有很多种。

常见的方法包括拉伸测试、弯曲测试、冲击测试和热膨胀测试等。

拉伸测试用于测量复合材料的拉伸强度和断裂伸长率，弯曲测试用于测量复合材料的弯曲强度和弯曲模量，冲击测试用于测量复合材料的抗冲击性能，热膨胀测试用于测量复合材料的热膨胀系数。

考试题型一、填空题〔1分*10题=10分〕二、判断题〔1分*6=6分〕三、名词解释〔4分*5=20分〕四、简答题〔8分*8题=64分，含1道计算题〕第一章聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展1.什么是复合材料？与金属材料相比有何主要差异？答：定义：复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。

它既保持了原组分材料的主要特色，又通过符合效应获得原组分所不具备的的新性能。

可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并充分并联，从而获得新的优越性能，这与一般的简单的混合有本质的区别。

与金属材料的区别：2.复合材料有哪些优点？存在的主要问题是什么？答：优点：1〕比强度、比模量高；2〕耐疲劳性好，破损性能高；3〕阻尼减振性好：a.受力结构的自振频率除了与结构本身形状有关以外，还与材料的比模量平方根成正比；b.复合材料具有较高的自振频率，其结构一般不易产生共振；c.复合材料机体与纤维的界面有较大的吸收振动能量的能力，致使材料得振动阻尼很高，一旦振起来，也可在较短时间内停下来。

4〕具有多种功能性：a.瞬时耐高温性、耐烧蚀性好；b.优异的电绝缘性能和高频介电性能；c.良好的摩擦性能；d.优良的腐蚀性，维护本钱低；e.特殊的光学、电学、磁学的特性。

5〕良好的加工工艺性；6〕各向异性和性能的可设计性。

主要问题：工艺方法的自动化、机械化程度低，材料性能的一致性和产品质量的稳定性差，质量的检测方法不完善，破坏模式不确定和长期性能不确定，长期耐高温和环境老化性能不好等。

3.简述复合材料的组成。

界面为什么也是一个重要组成局部？答：复合材料是由基体材料和增强体材料构成的多项体系。

基体材料为连续相，按所用基体材料的不同，可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料。

增强材料为分散相，通常为纤维状材料，如玻璃纤维、有机纤维等。

原因：界面也是重要组成局部的原因是因为增强相与基体相的界面区域因为其特殊的结构组成，这种结构对材料的宏观性能产生影响，因此也是不可缺少的重要组成局部。

聚合物基复合材料复习整理（表格型）3.1不饱和聚酯树脂溴化双酚A环氧乙烯基树脂、酚醛环氧型乙烯基树脂、异氰酸酯型环氧乙烯基树脂阻燃树脂有两类，即添加型阻燃树脂和反应型阻燃树脂。

添加型阻燃树脂：制备简单易行，但树脂黏度大，添加剂影响树脂性能改善树脂的耐热性、韧性、固化性能、对增强材料的浸润性、或满足某种工艺性能在添加型阻燃树脂中，含卤素和Sb2O3类的阻燃剂逐步淘汰，倾向于采用Al2O3等。

Al2O3价格低廉，大大减少发烟量，缺点要求用量较大时才能起到阻燃的作用，进而黏度很大，酚醛多环氧树脂的制备：一步法：线型酚醛生成后，立即投入环氧氯丙烷进行环氧化反应它的分子结构中既有环氧基也有双键、羟基和酯基侧链。

该树脂是由低相对分子量聚丁2>环氧树脂的固化：EP是热塑性线型低聚物，固化后才可使用。

EP在固化剂的作用下可）多元硫醇反应活性低，一般不单独使用（用量大，固化效果差）（2）使#1：胺用量的化学计量关系：胺的理论用量（phr)=胺当量×环氧值phr=100g树脂所用固化剂的质量分数、胺当量=胺的相对分子质量/ 胺中活泼氢数目#2：固化剂用量的化学计量关系：酸酐的理论用量（phr)=C ×酸酐当量×环氧值=C ×酸酐当量×100 ÷环氧当量C为常数，一般的酸酐C为0.85；含卤素的为0.60；加叔胺催化剂的为1.0叔胺类固化环氧树脂反应如上图所示。

2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑这类衍生物的特点：毒性小，配料容易、黏度小、适用期长、固化简单、固化物的电气性能和力学性能良好。

咪唑类基化合物放出H+，又由H+进攻环氧基，引发聚合6>环氧树脂的稀释剂和增韧剂：双酚A型EP黏度大，工艺性差——加入稀释剂降黏3.3PF酚醛树脂硼改性PF是先用硼酸与苯酚反应，生成不同程度的硼酸酚酯混合物，然后再与甲醛水溶液或多聚甲醛反应，生成含硼酚醛树脂。

（1）引进柔性-B-O-键，树脂韧性改善；磷酸或氧氯化磷与PF反应可制得磷改性PF，磷改性PF在氧化性介质中具将疏水性结构的二甲苯环引进PF分子结构中，降低了树脂结构中的酚羟基严格上讲只有加聚型聚酰亚胺是热固性树脂，4-羧基苯并环丁烯与1，3-二氨基-4，6-二羟基苯反应制得与苯丙噁唑连接的二苯并环丁烯树脂，反应如下：分子结构如图所示：的分子结构：该聚合物中的②合成：丁二烯单体，在烷基锂、糠醇树脂1．手糊成型：用手工或在机械辅助下将树脂（UP、EP）与增强材料铺覆在模具上，固化成型复合材料制品的一种方法。

一、1、复合材定义(ISO、GB3961)及定义包含的内容(ISO):有两种或两种以上物和化学性质同的物质组合而成的一种多和固体材。

国标GB3961 :两个或两个以上独的物相，包括粘接材(基体)和纤维或片状材所组成的一种固体物。

定义包含的内容：(1)复合材的组分材虽然保持其相对独性，但复合材的性能却是各组分材性能的简单加和，而是有着重要的改进。

(2)复合材中通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材。

(3)分散相是以独的形态分布在整个连续相中，两相之间存在着界面。

分散相可以是增强纤维，也可以是颗状或弥散的填。

2、有机纤维碳化法将有机纤维经过稳定化处变成耐焰纤维；在惰性气氛中，于高温下进焙烧碳化，使有机纤维失去部分碳和其它非碳原子，形成以碳为主要成分的纤维状物。

3、复合材的分类按增强材形态分类:连续纤维复合材、短纤维复合材、状填复合材、编织复合材按增强纤维种类分类：玻璃纤维复合材、碳纤维复合材、玄武岩纤维复合材、有机p纤维复合材、属纤维复合材、陶瓷纤维复合材按基体材分类：环氧树脂基、酚醛树脂基、聚氨酯基、聚萨亚胺基、饱和聚芮基以及其他树脂基复合材按材作用分类：结构复合材、功能复合材4、聚合物基复合材的主要性能和目前存在的缺点：主要性能：1轻质高强（比强、比模大）2可设计性好3具有多种功能性 4过载安全性好5耐疲劳性能好6减振性好（非均相多相体系）存在的缺点：（1）材工艺的稳定性差（2）材性能的分散性大：材和产品是同时完成的，许多因素会影响到每一步的性能，质控制（3）长期耐温与耐环境化性能好（4）抗冲击性能低：大多数增强纤维伸时的断应变代小，纤维增强复合材是脆性材，抗冲击性低（5）横向强和层间剪强好等二、1、聚合物基复合材的增强材应具有的特征：（1）增强材应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，如高的比强、比模、高导热性、耐热性、低热膨胀性等，以赋予树脂基体某种所需的特性和综合性能。

1.分散度以分散相平均粒径来表征，这里的平均粒径指的是什么？分散相颗粒平均粒径的表征方法有数量平均直径与体积平均直径。

数量平均直径(数均粒径)因便于计算而经常被采用。

通常所说的平均粒径，如未加特殊说明，一般都是数均粒径。

2.什么是脆性断裂？基体断裂、纤维断裂、纤维脱粘、纤维拔出、裂纹扩展与偏转。

3.芳纶纤维表面处理方法？氧化还原处理，冷等离子表面处理，表面化学接枝处理4.玻璃纤维润滑剂去除方法？玻璃纤维浸润剂的去除方法有洗涤法和热处理法。

5.粉末填充材料的表面性质具体包括哪些方面？6.碳纤维利用臭氧氧化法表面处理，效果受哪些因素影响？碳纤维臭氧氧化法受到浓度温度时间影响，程度是时间＞浓度＞温度。

7.名词解释：共挤出成型技术共挤出成型技术：是两种或两种以上的原料通过同一个机头挤出，成型为具有核壳结构或多层结构的聚合物复合型材的技术。

共挤出技术使产品具有特殊性能，并能大幅度地降低成本，是当代应用颇广的塑料成型方法。

8.注塑成型工艺过程主要包括哪些阶段？注塑成型工艺过程主要包括合模、填充、保压、冷却、开模、脱模等6个阶段。

这6个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这6个阶段是一个完整的连续过程。

9.单螺杆挤出成型原理包括那三个理论？固体输送理论，熔融理论，熔体输送理论10.名称解释：天然纤维聚合物复合材料的挤出成型技术天然纤维聚合物复合材料的挤出成型技术，是指聚合物基体和纤维材料在挤出机中通过加热、加压，使受热熔化的基体和纤维材料混合、塑化，最后连续通过口模成型的方法。

11.弱边界层可能由以下几个方面的原因造成的？1.在天然纤维增强复合材料的制备过程中，外部杂质进入了两相界面之间。

2.在制备复合材料的过程加入了其他助剂的影响。

3.复合材料在使用，储存和运输的过程中不慎带入了杂质等。

12.热塑性塑料的加工过程一般需经历哪些基本步骤？加热塑化、流动成型、冷却固化13.什么是弱界面层？各种低分子物通过吸附、扩散、迁移、凝集甚至于键合等途径，在部分或全部黏合界面，形成低分子物质的富集区，这就是弱界面层。

（完整word版）聚合物基复合材料复习1.聚合物基复合材料的组成(1) 基体热固性基体：i) 熔体或溶液粘度低，易于浸渍与浸润，成型工艺性好ii) 交联固化后成网状结构，尺寸稳定性好耐热性好，但性脆iii) 制备过程伴有复杂化学反应热塑性基体：i) 熔体粘度大，浸渍与浸润困难，需较高温度和压力下成型，工艺性差ii) 线性分子结构，抗蠕变和尺寸稳定性差，但韧性好iii) 制备过程中伴有聚集态结构转变及取向、结晶等物理现象(2) 增强体主要有碳纤、玻璃纤维、芳纶纤维、硼纤维等由于树脂基体与增强体相容性、浸润性较差，增强体多经过表面处理与表面改性，以及浸润剂、偶联剂和涂复层的使用，使其组成复杂化。

3.复合材料的界面1)界面现象：①表面吸附作用与浸润②扩散与粘结（含界面互穿网络结构）③界面上分子间相互作用力（范氏力和化学键合力）2). 复合材料的界面形成过程PMC、MMC、CMC等复合材料体系对界面要求各不相同，它们的成型加工方法与工艺差别很大，各有特点，使复合材料界面形成过程十分复杂，理论上可分为三个阶段。

（1）第一阶段：增强体表面预处理或改性阶段。

i) 界面设计与控制的重要手段ii) 改性层成为最终界面层的重要组成部分iii) 为第二阶段作准备（2）第二阶段：增强体与基体在一组份为液态（或粘流态）时的接触与浸润过程i) 接触—吸附与浸润—交互扩散—化学结合或物理结合。

化学结合可看作是一种特殊的浸润过程ii) 界面形成与发展的关键阶段（3）第三阶段：液态（或粘流态）组分的固化过程，即凝固或化学反应i) 界面的固定（亚稳态、非平衡态）ii) 界面的稳定（稳态、平衡态）在复合材料界面形成过程中涉及：i) 界面间的相互置换：如，润湿过程是一个固-液界面置换固-气表面的过程ii) 界面间的相互转化：如，固化过程是固-液界面向固-固界面转化的过程后处理过程：固-固界面自身完善与平衡的过程3）复合材料界面结构与性能特点i) 非单分子层，其组成、结构形态、形貌十分复杂、形式多样。

聚合物基复合材料复习要点复合材料基体（精选5篇）第一篇：聚合物基复合材料复习要点复合材料基体聚合物基复合材料高分子专业考试复习资料现已完结，另有小抄版本稍后更新第三章复合材料基体3.1不饱和聚酯树脂不饱和聚酯的合成原理组成：不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐与二元醇缩聚得到的低分子量聚合物3.1.1原材料(1)二元酸：不饱和二元酸和饱和二元酸的混合酸；不饱和二元酸：顺酐和反丁烯二酸；顺酐：熔点低，缩水量少，价廉；异构化：与反应温度、二元醇类型和聚酯的酸值有关；反式双键较活泼，有利于提高固化反应程度；反丁烯二酸：固化快，程度高，分子排列规整。

耐热性、力学性能和耐腐蚀性较好。

(2)饱和二元酸：调节双键密度；苯酐：增加树脂韧性，降低结晶性，增加与交联单体苯乙烯的相容性；间苯二甲酸：更好的力学性能，韧性，耐热和耐腐蚀性；对苯二甲酸：拉伸强度高；纳狄克酸酐：耐热性好；四氢苯酐：改善表面发黏；氯茵酸酐，四溴苯酐：自熄性；脂肪族二元酸：柔韧性好。

(2)二元醇：一元醇调节分子量，多元醇提高耐热性；1,2-丙二醇：结晶倾向小，与苯乙烯相容性好，硬度较高；乙二醇：结晶倾向强，与苯乙烯相容性较差，需对聚酯端羟基酰化，或加18% 1,2-丙二醇降低结晶性；一缩二乙（丙）二醇：基本无结晶，增加链柔性，弯曲强度和拉伸强度高，耐水性和介电性有所降低；新戊二醇：耐热性和表面硬度高；D-33：耐腐蚀，耐碱，单独使用固化速度太慢。

(3)交联单体苯乙烯：相容性好，综合性能较好，价格低；用量：与聚酯类型和分子量，不饱和酸的比例有关；乙烯基甲苯：比苯乙烯活泼。

吸水性低，介电性尤其是耐电弧性有所改善，体积收缩率低4%；二乙烯基苯：非常活泼，常与等量苯乙烯并用。

交联密度大，硬度和耐热性好，耐溶剂性好，脆性大；甲基丙烯酸甲酯：共聚倾向性小，常与苯乙烯共用。

优点：改进耐候性，黏度小，浸润快，折射率低，透光度好；缺点：易挥发，体积收缩率高；烯丙基酯类（DAP等）：活性低，挥发性和固化放热峰温度低，广泛用于制备模压料，耐热性和尺寸稳定性好。

第一章聚合物合金的概念、合金化技术的特点？聚合物合金：有两种以上不同的高分子链存在的多组分聚合物体系合金化技术的特点:1、开发费用低，周期短，易于实现工业化生产。

2、易于制得综合性能优良的聚合物材料。

3、有利于产品的多品种化和系列化。

热力学相容性和工艺相容性的概念？热力学相容性：达到分子程度混合的均相共混物，满足热力学相容条件的体系。

工艺相容性：使用过程中不会发生剥离现象具有一定程度相容的共混体系。

如何从热力学角度判断聚合物合金的相容性？1、共混体系的混合自由能（ΔGM ）满足ΔGM=ΔHM-TΔSM<02、聚合物间的相互作用参数χ12为负值或者小的正值。

3、聚合物分子量越小，且两种聚合物分子量相近。

4、两种聚合物的热膨胀系数相近。

5、两种聚合物的溶度参数相近。

*思考如何从改变聚合物分子链结构入手，改变聚合物间的相容性？1、通过共聚使分子链引入极性基团。

2、对聚合物分子链化学改性。

3、通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团。

4、形成IPN或交联结构。

5、改变分子量。

第二章*列举影响聚合物合金相态结构连续性的因素，并说明分别是如何影响的？组分比：含量高的组分易形成连续相；黏度比：黏度低的组分流动性较好，容易形成连续相；内聚能密度：内聚能密度大的聚合物，在共混物中不易分散，容易形成分散相；溶剂类型：连续相组分会随溶剂的品种而改变；聚合工艺：首先合成的聚合物倾向于形成连续性程度大的相。

说明聚合物合金的相容性对形态结构有何影响？共混体系中聚合物间的工艺相容性越好，它们的分子链越容易相互扩散而达到均匀的混合，两相间的过渡区越宽，相界面越模糊，分散相微区尺寸越小。

完全相容的体系，相界面消失，微区也随之消失而成为均相体系。

两种聚合物间完全不相容的体系，聚合物之间相互扩散的倾向很小，相界面和明显，界面黏接力很差，甚至发生宏观的分层剥离现象。

什么是嵌段共聚物的微相分离？如何控制嵌段共聚物的微相分离结构？微相分离：由化学键相连接的不同链段间的相分离控制溶剂、场诱导、特殊基底控制、嵌段分子量来控制*简述聚合物合金界面层的特性及其在合金中所起的作用。