高分子聚合物中几个温度点Word格式.docx
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如:
898高交联环氧乙烯基树脂的Tg=190℃,就具有高耐热性,在烟气脱硫工业中可以承受200℃的高温。
测量玻璃化温度常用的方法有:
热机械分析法(TMA)、差热分析法(DTA)和示差扫描量热法(DSC)三种。
它们的测试方法原理不同,因而测试结果相差较大,不能相比。
另外,经过退火(即加热后处理)的树脂制品,玻璃化温度会提高,这是由于制品的内应力经过退火升温已经消除了的缘故。
2.热变形温度和马丁耐热
2.1热变形温度
热变形温度(全称负荷热变形温度,英文缩写:
HDT)是指对浸在120℃/h的升温速率升温的导热的液体介质中的一定尺寸的矩形树脂试样施以规定负荷(1.81N/mm2或0.45N/mm2),试样中点的变形量达到与试样高度相对应的规定值时的温度。
需要注意:
不同的负荷值所确定的热变形温度值是不同的,而且没有可比性,所以测定热变形温度值一定要指出所用规定负荷数值(即所采用的标准)。
热变形温度是衡量塑料(树脂)耐热性的主要指标之一,现在世界各地的大部分塑料(树脂)产品的标准中,都有热变形温度这一指标作为产品质量指标,但它不是最高使用温度,最高使用温度是应根据制品的受力情况及使用要求等综合因素来确定。
测量热变形温度的标准很多,国内现在常见的有:
中国国标(GB)、美国材料试验学会标准(ASTM)、国际标准化组织标准(ISO)、欧共体标准等,由于各标准所规定的测试方法、单位系统等有所区别,所以测试结果也有所不同的。
例如:
国外某知名品牌酚醛环氧乙烯基酯树脂产品热变形温度ASTM测试典型值:
149-154℃,GB实测值:
137℃;
898树脂GB实测值:
155℃。
2.2马丁耐热
马丁耐热试验方法是检验塑料(树脂)耐热性的方法之一。
1924年由马丁提出,1928年正式用于德国的酚醛塑料检验。
后来,其他一些硬质塑料也使用该检验方法。
它在欧洲和原苏联使用比较广泛。
1970年我国亦发布了该试验方法的国家标准,成为我国早期建立的塑料(树脂)试验方法国家标准中的一个,所以在我国使用历史很长。
马丁耐热温度是指试样在一定弯曲力矩作用下,在一定等速升温环境中发生弯曲变形,当达到规定变形量时的温度。
2.3热变形温度与马丁耐热的辨析
热变形温度与马丁耐热都是检验塑料(树脂)耐热性的方法之一,但由于试验方法的本质区别,没有任何可比性,没有转变公式。
由于马丁耐热温度的测量是施加悬臂梁式弯曲力矩,操作不太方便;
且施加的弯曲力矩数值较大,使很多塑料在加载后的初始挠度就十分可观,因而适用范围受到限制,一般多用于硬质塑料。
另外,它使用空气作为传热介质箱体温度分布不均,对试样的传热慢,因而升温速度不宜过快。
凡此等等,使这一方法在许多国家没有被采用,在我国也被逐渐的淘汰了。
所以在检验塑料(树脂)耐热性时,不能用马丁耐热与热变形温度比较。
同时还要注意它们都不是塑料(树脂)的最高使用温度,塑料(树脂)的最高使用温度应根据制品的受力情况及使用要求等因素来确定。
另外,热固性树脂经过退火处理,也就是我们日常所说的加热后处理,会使热变形温度和马丁耐热升高,一般退火处理可以使热变形温度提高10℃,这就说明在日常使用热固性树脂时加热后处理还是很必要的。
3.耐腐蚀使用温度:
由于树脂玻璃钢与金属材料相比,重量轻、比强度高、耐腐蚀性好、耐瞬时超高温性能好以及比金属材料低廉的价格,因此在相关领域中得到应用。
如8mm的普通碳钢在浓度为0.1%的二氧化硫潮湿环境中,只需1-3个月即可腐蚀透,而6mm890树脂防腐蚀层的玻璃钢制品则可保持10年的使用寿命。
所以各种树脂基复合材料广泛的应用于各种防腐场合,特别是重防腐场合。
这就涉及了一个重要的概念:
耐腐蚀使用温度。
耐腐蚀使用温度一般是指树脂在特定环境(特定腐蚀介质,特定的腐蚀介质浓度)中,树脂产品所能承受的最高使用温度。
这个温度区别于热变形温度、玻璃化转变温度和绝缘耐热等级,例如:
898乙烯基树脂热变形温度155℃、玻璃化转变温度190℃、绝缘耐热等级C级(中国标准),湿法脱硫工艺中,混合气体在进口的温度在160-200℃左右,系统中的部件又要承受瞬间的温度交变,潜在的热破坏和产生的强腐蚀性副产品。
表2.1是898树脂耐腐蚀使用温度表的节选。
从上面的表格不难看出,耐腐蚀使用温度总要有一个特定的介质使用条件,没有介质使用条件耐腐蚀使用温度不成立。
而在不同的介质条件中,同种树脂的耐腐蚀使用温度通常不同。
这也就要求选用防腐蚀树脂时,一定要注意腐蚀介质条件。
但是,目前市场上存在着一些不科学的说法,甚至还直接写在树脂产品的说明书中,例如:
“树脂使用温度为多少度;
本树脂耐腐蚀使用温度为多少度;
热变形温度是多少度耐腐蚀使用温度就是多少度。
”这种种说法都没有科学依据的,是对树脂耐腐蚀使用温度的误解,是树脂使用的误区。
我们要在树脂使用过程中,屏除这些误导,正确运用树脂的特性。
4.绝缘耐热等级
4.1概述
作为绝缘材料的树脂高聚物除了要有良好的机械性能和介电性能外,还要求具有良好的耐热性。
例如用于航空,火箭上的塑料安装线,一般要在350℃下工作,有的甚至要求耐受500℃的高温,但飞行进入同温层后气温骤然降到-70℃左右,此时温度的冲击对材料是一场严峻的考验。
所以良好的耐热性,不但要求耐高温,而且要求能耐受温度的冲击。
所谓耐热性,就是材料短时或长期处于高温下以及处于急速的温度变化下,能保持其基本性能而正常使用的能力。
耐热性按照材料受高温作用的时间的长短又可分为短时耐热性(简称耐热性)和长期耐热性(又称热老化性能)。
短时耐热性和热老化性能是两个截然不同的概念,不能混淆。
短时耐热性是指材料在高温下是否出现软化、变形、分解等现象或材料在热态下性能指标的变化,通常以Tg、Tf、Tm、Td等表示。
长期耐热性是
指树脂高聚物处于一定工作温度下能否获得预期寿命,通常以绝缘材料的耐热等级、温度指数来表示。
通常温度指数是根据标准老化试验规定的寿命值求出的。
所以温度指数与软化点等耐热性指标的含意是不同的。
材料能否在某温度下使用,不仅短时间内不能有显著的性能改变(如不变软、不着燃、介电性能无明显下降等),而且在长时间内也不至于产生不应有的性能变化。
因此,如欲确定材料的使用温度,必须同时测定短时耐热性和热老化性能。
—般先测短时耐热性,在短时耐热性能满足使用条件的情况下,进一步做热老化试验,评定其温度指数,但在绝缘技术中着重的是长期耐热性。
4.2长期耐热性——绝缘耐热等级
绝缘材料的热老化性能长期以来是以耐热等级表示的,我国现行的耐热等级如下:
这里的最高允许工作温度不等于短时耐热指标,例如:
902树脂热变形温度82℃,耐热等级为F级;
890树脂热变形温度为135℃,耐热等级为H级。
由于耐高温材料的发展,国外又提出了另一种耐热等级:
由于这种耐热等级的名称不能反映绝缘材料最高允许工作温度,给生产和研究工作带来很多不便。
因此,有人建议以最高允许工作温度代表耐热等级,即将上述各耐热等级,迳直称为90级、105级、……220级等,显然这一种耐热等级的名称更直观,也更科学。
这种分级系统的含意是指某一绝缘材料适用于相应耐热等级的电机、电器。
但实际上,一台电机或电器中的不同绝缘部位并不都在最高设计温度下运行,所以应根据电机或电器各部位的实际温度选择相应的耐热等级的绝缘材料,组成绝缘系统,
以充分发挥材料的特性,提高经济合理性。
因此绝缘材料的传统耐热等级显然不适应这种组合绝缘系统的需要。
现在采用温度指数和耐热概貌来表征绝缘材料的长期耐热能力,由于同一材料用不同的性能作为衡量热老化寿命的参数可以得到不同的温度指数和耐热概貌,这样,就可以把电机或电器的耐热等级与单一绝缘材料的耐热能力有效地区别开来。
5.综述
温度是与生产息息相关的指标,通过以上对树脂的热变形温度、马丁耐热、玻璃化转变温度、绝缘
问题1:
王教授,您好!
我是05届武汉理工大的复材毕业生。
我现在遇到一些技术上的问题!
恳请您指教!
大型模具11m×
5m×
4m能不能分段或分片?
如果能的话在拐角处分可以吗?
产品采用分模再合模制作的方法能保证比较高的强度吗?
弹性模量与什么有关系?
采用MR铺层制作产品好还是MM或RR好?
玻璃钢力学性能设计指标一般是哪些?
测试应该测哪些?
弯曲性能测试值很分散是为什么?
谢谢!
[2006-06-2617:
33:
19]
答复:
可以分片或分段制作,但不要在拐角处分,最好在拐角过后的平面部分进行分割。
分模再合模制作的方法可以保证高的强度。
弹性模量与纤维种类、含量,树脂种类都有关系,主要是纤维的种类。
采用MR铺层制作产品根据产品性能要求,根据不同可以改变的。
玻璃钢力学性能设计指标一般有拉伸、弯曲、压缩、剪切、冲击等。
弯曲性能够描述复合材料的综合性能,弯曲性能测试值分散是很正常的,这和制样制作方法等都有关系。
问题2:
王教授:
如何去评估热固性树脂耐腐蚀性能?
42:
15]
一般耐腐蚀性能的评价方法主要通过不同的腐蚀介质实际进行浸泡,然后测试树脂的失重或者增重来评价它们。
问题3:
王教授:
请问玻璃化转变温度跟其工作温度,有什么联系?
热变形温度是什么意思?
跟玻璃化转变温度有什么联系?
[2006-06-2810:
04:
52]
玻璃化转变温度是指树脂由玻璃态向高弹态的转变的温度,根据每种树脂种类、结构的不同,表现出不同的玻璃化转变温度,它是玻璃钢工作的上限温度,根据测试方法不同,所测得的玻璃化转变温度也有所不同。
用DSC方法测得的玻璃化转变温度比DMA法测试得要高。
热变形温度是评价复合材料相对耐热能力的一种测试方法,它一般要比玻璃化转变温度要高很多,所以在实际使用过程中不能直接用热变形温度作为玻璃钢的使用温度。
问题4:
王教授,您好,我是一家生产出口玻璃钢制品的企业,采用手糊工艺,脱模后产品表面滚涂胶衣,但每年进入夏季高温高湿天气,尽管采用多种办法:
如采取配加腊液的胶衣,或补加催进剂,加大通风等多种办法,但表面胶衣还是出现欠固化即表面发粘的现象,请教王教授如何处理这类现象?
现场的温度为33C,潮湿度90%。
[2006-06-2811:
16:
09]
是否使用的是气干性胶衣?
因为湿度会影响钴盐的促进效果,解决办法最好用抽湿机来降低工作环境的湿度。
问题5:
王教授,你好!
我是02届武汉理工大的复材毕业生。
我想请教你,能在环境180度长期工作的聚酯类树脂有没有?
(能满足拉挤工艺的),如果有那一家的比较好用。
什么样牌号的环氧树脂跟环氧玻纤纱复合固化后的产品为淡清色?
(能满足缠绕工艺的)。
[2006-07-0313:
50:
51]
(1)180℃长期使用的聚酯类树脂报道不多。
(2)环氧树脂用双氰胺固化的是淡清色。
问题6:
王教授,您好!
请问复合材料专业必须要掌握的课程有哪些?
[2006-07-1814:
13:
08]
最基本有四方面的知识:
一、材料包括树脂、纤维等其它辅助材料
二、结构包括设计与计算
三、工艺与设备
四、测试技术及表征
问题7:
您好!
很高兴有这么一个平台可以和您交流.我有二个问题想请教你:
1.有机玻璃钢的制作应注意什么事项?
出现反潮反囟如何解决?
2.GRC产品有返霜返囟现象如何解决?
祝:
开心!
苏清兰[2006-07-2411:
59:
35]
很抱歉,我没有做过这方面的任何研究,所以不知道如何解决。
问题8:
王教授,你好?
我想请教下SMC玻璃钢制造工艺的有关知识,以及设备,产品有些什么要求.它同热固性塑料制造工艺的不同点.热固性塑料为酚醛玻璃钢纤维,那SMC是什么材料呢?
还有一点就是RMT玻璃钢注射工艺用的余胶(也就是加有固化剂的)可以模压其它产品.能有什么方法可延续固化时间呢,或者说增加其流动性.谢谢指点湖南湘潭[2006-07-2614:
52:
50]
SMC是片状模塑料的简称,主要是指不饱和聚酯树脂制备的,它的成型工艺与酚醛玻璃纤维的成型工艺有相似的地方,都必须通过加热、加压成型,只是SMC的成型压力低一些。
RMT玻璃钢注射工艺用的余胶可以粉碎后当填料用
延长固化时间可能通过调整促进剂的量,增加流动性只能选用低粘度的树脂。
问题9:
为什么玻璃钢不能耐浓度98%的硫酸[2006-07-2622:
15:
36]
玻璃钢的耐腐蚀能力与介质的种类、浓度、温度有密切的关系,如果在室温条件下乙烯基酯树脂可以耐98%的硫酸腐蚀。
问题10:
请问编制玻璃钢产品的检验规则应该包括哪些方面的内容?
或者说从哪些方面入手?
谢谢!
[2006-07-2718:
29:
22]
玻璃钢产品的检测主要根据产品的使用要求来设置需要检测的项目,以及测试方法,尽量使用国标。
问题11:
请问设计某玻璃钢产品包括哪些方面,从哪些地方入手?
[2006-07-2911:
14:
设计玻璃钢产品主要包括结构、材料选用、制备工艺这几个方面入手。
问题12:
王教授.您好!
玻璃钢产品在喷漆之后表面起泡是什么原因?
[2006-07-3001:
53]
喷漆后是否加热过,可能是玻璃钢的表面有针孔,可以先做封底处理再喷漆。
问题13:
请问玻璃钢制品表面发粘是什么原因?
怎样可以解决?
38:
空气的氧气阻聚引起、树脂中的单体挥发、空气太潮湿都会引起的制品表面发粘。
解决方法:
可以使用含蜡的树脂,不要在太潮湿的环境中制作,不要在温度太高的环境中间制作玻璃钢。
问题14:
请问玻璃钢材料在铁路方面的发展趋势如何?
主要用在哪些方面?
对玻璃钢有哪些要求?
[2006-07-3009:
20:
32]
玻璃钢在铁路应用方面发展前景很好,主要作复合材料内饰件、卫生间、铁路上的一些磨擦材料、电力机车的绝缘材料,都可以用玻璃钢制作。
根据实际使用要求可以选择及设计不同种类的玻璃钢制品。
问题15:
请问过期胶衣能否掺在不饱和树脂中使用?
若不能会产生什么影响?
[2006-08-0309:
21:
48]
只要胶衣没有固化就可以还使用,如果和普通的不饱和树脂掺合使用,会提高树脂的粘度,对工艺操作不利。
问题16:
王教授您好:
请问现在用于外墙保温的玻璃纤维网格布设备生产厂家在什么地方有购.[2006-08-0312:
27]
南京玻璃纤维研究设计院应该有类似的产品生产
问题17:
请问不饱和树脂的使用温度在什么范围?
零下40度是否可用?
[2006-08-0315:
19:
20]
不饱和树脂的使用温度范围因树脂的品种而异,目前我们测试的最高的在120℃左右,最低的应该在零下60℃,只要选择好一点的品种就可以,如乙烯基酯树脂。
问题18:
请问怎样判断聚酯玻璃钢的力学性能?
是否只有做试验才能确定?
24]
最好的办法是测试,另外可以通过测试表面硬度、听敲击的声音,一般硬度高的声音脆的和金属相近的这种玻璃钢,一般弯曲模量比较高。
问题19:
请问一个三角形的产品高是:
32cm*上面角宽3cm*下面宽7cm翻个摸具,不知能不能好不好脱摸?
做一个一米长的厚5毫米的玻璃钢板,采用什么树脂和纤维布。
[2006-08-0321:
58]
留出合适的脱模的锥度应该没问题。
1米长,厚5毫米的玻璃钢板有什么力学性能要求?
如果没有什么高的性能要求,用布和毡都可以做。
问题20:
目前有没有不变形的树脂。
那种类型的树脂最好。
谢谢。
[2006-08-0418:
17]
温度变形还是应力变形?
不变形树脂应该是没有的。
问题21:
王教授你好,我想请教一下无机玻璃钢同有机玻璃钢的结合,采用什么材料和形式使其结构能力最好!
[2006-08-0512:
07:
这方面没有进行过研究,抱歉!
问题22:
请问什么叫长纤维和短纤维?
用在哪些方面?
有什么作用?
[2006-08-0609:
18:
长纤维一般指的是连续纤维,短纤维把连续纤维进行切割成一定长度的纤维,一般纤维缠绕、拉挤工艺使用长纤维;
SMC、BMC、喷射工艺采用短纤维。
长纤维的力学性能好,短纤维铺敷性好。
问题23:
请问树脂含量为多少时其产品阻燃性比较好,有没有什么标准范围?
(玻纤\树脂\填料各为多少比较适宜)[2006-08-0609:
树脂含量越低阴燃性能提高,没有具体的标准范围,因为根据阻燃剂的品种而异。
问题24:
请问怎样才能更多地了解各种树脂的用途,也就是说怎样根据要求才能更好的选材?
24:
43]
选用任何的树脂都是为了做出合格的产品,树脂的选用必须满足产品的使用要求和制备工艺要求。
必须了解树脂的物理化学特性、工艺特性、固化后的物理机械性能。
这些性能的了解可以通过查资料或者做试验获得。
问题25:
请问在糊制产品时,怎样控制树脂的含量?
(比如说50%,我怎样才能确保它在这个范围?
)谢谢!
27:
21]
将剪裁出来的增强材料称重,根据这个重量来调配树脂的用量,一般不可能精确到某个值上面,只能控制在一定的范围。
问题26:
我想请教玻璃钢真空法的材料主要哪有买,并哪种最好的的。
[2006-08-0612:
44]
上海有家公司专门出售真空法成型的辅助材料及设备,可以在网上查一下。
问题27:
请问用三氧化二锑配制阻燃胶液时,应与什么物质配合使用,具体名称是什么?
谢谢!
[2006-08-0809:
用三氧化二锑配制阻燃胶液时,可以含卤素的化合物共同使用,如氯化石蜡、十溴联苯醚等共同使用。
问题28:
王教授,请问什么叫浇注体?
浇注体一般指的是没有加增强材料的纯树脂制备的物体或试件。
问题29:
请问什么是反映型和添加型树脂?
它们有什么区别?
哪种比较好一些?
[2006-08-0908:
25:
47]
反应型和添加型树脂的区别:
添加型是通过添加不参加固化反应的功能填料来获得某些性能;
反应型是通过在分子结构中引入具有某些功能特性的原料制备的树脂。
一般反应型的树脂比较好。
问题30:
请问无碱无捻粗砂方格布和无碱短切毡的厚度与强度有什么关系?
是否是厚度越大强度越高?
[2006-08-1011:
无碱无捻粗纱方格布和无碱短切毡的厚度与强度之间没有太多的必然联系。
问题31:
请问聚酯玻璃钢(采用短切毡和方格布交替铺层)的含胶量应该控制为多少合适?
毡和布分别是多少较合适!
非常感谢!
08:
41]
根据制品的力学性能要求来确定的。
问题32:
环氧树脂作为材料是否可被更先进的材料所代替?
[2006-08-1116:
02]
环氧树脂被更先进的材料所代替这是必然的。
问题33:
请问在下半年我国的环氧树脂市场是否随着国际市场的动态而有大的动态及它的前景将是怎么的呢?
09:
30]
环氧树脂的使用量这几年是直线上升的,估计今年的用量会超过去年,这几年是环氧树脂的应用的黄金期。
问题34:
王教授您好:
请问我国玻璃钢产业现在是处于哪个发展阶段?
谢谢!
11:
56]
我国玻璃钢产业现在是处于初级阶段
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