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1、聚焦用户需求，健全产品体系,报告人：刘 坐 镇 教授 日 期：2014-09-02,环氧乙烯基酯树脂 双酚A型 酚醛型 不饱和聚酯树脂 邻苯型 间苯型 对苯型 二甲苯型 双酚A型 高性能环氧树脂 双酚A型 酚醛型 三官能团 四官能团,一、过去-按产品化学结构分类,2.1 缠绕工艺与专用树脂 2.2 离心浇铸工艺与专用树脂 2.3 拉挤工艺与专用树脂 2.4 树脂混凝土及其树脂 2.5 真空灌注工艺与树脂 2.6 SMC/BMC工艺与树脂 2.7 CIPP工艺与树脂 2.8 阻燃树脂/玻璃钢烟囱 2.9 LSE树脂/环境保护 2.10 碳纤维复合材料与树脂,二、现在-按应用工艺，使用情况、用户需
2、求来分类,二、以客户需求为导向，产学研用结合提升复合材料品质,用,学,研,产,2.1 缠绕工艺与专用树脂,纤维缠绕示意图,往复式定长缠绕工艺 连续缠绕工艺 离心浇铸工艺,三种缠绕工艺,比强度高 制品各方向强度可依使用设计 制造成本较低，制品质量稳定（高度的可重复性） 可制作形状复杂一些的外凸制品,纤维缠绕工艺优点,适于耐腐蚀管道、贮罐和中低压管道(及容器)的制造 特别是大口径饮用水和污水管道,纤维缠绕应用,缠绕管道/容器对树脂要求,内衬层：耐腐蚀、高延伸率、高韧性、放热峰不能太高 内衬层防渗性能与树脂含量及树脂的延伸率、脆性、韧性相关，需要满足耐腐、抗渗性能好。也可以通过纤维的铺层改进防渗 结
3、构层：高模量、耐温满足 外防护层：耐候性好,2.1 缠绕工艺与专用树脂,2.1 缠绕工艺与专用树脂,2.2 离心浇铸（HOBAS ）工艺与树脂,玻璃钢夹砂管生产有两种： 离心浇铸：是HOBAS集团的专利产品，简称HOBAS管。 缠绕成型：缠绕玻璃钢夹砂管，工艺简单生产成本低，国内大量生产。,离心浇铸工艺,树脂要求,模量高，刚度大 断裂延伸率高(15%) 耐磨,9515树脂性能,HOBAS管具有管壁质地密实、均匀、强度高的优点。因此多采用于高填土、地面荷载大和纵向受力大的场所，顶管施工是其中之一。,2.2 离心浇铸（HOBAS ）工艺与树脂,增强材料,浸胶,预成型,热固化,牵引,切割,2.3 拉
4、挤工艺与专用树脂,拉挤工艺示意图,各种型材,格栅,桥梁,管材、棒材,2.3 拉挤工艺与专用树脂,拉挤工艺对树脂的要求,对拉挤工艺而言，一般要求高反应活性或较高反应活性的树脂，选用中高温的引发剂与之配套。树脂SPI时间与拉挤速度匹配是工艺成功的关键。 目前拉挤工艺的固化系统采用混合引发剂，少则两种（中温和高温）联用，多则三种（低、中温和高温）联用。 预热区温度可以较低，凝胶区和固化区温度相近。 分区1：预热区-10020 分区2：凝胶区-15020 分区3：固化区-14020 温度分布应使制品的凝胶点、放热峰及脱离点控制在模具中部(凝胶区)。,拉挤工艺与专用树脂,*SPI（1.0%BPO）82
5、,拉挤工艺应用案例,2.4 树脂混凝土与树脂,树脂混凝土特点,强度高 抗渗性好 抗冻融性能好 绝缘性能好 耐化学性能好,混凝土用树脂要求,合适的粘度 合适的固化时间 良好的物理力学性能 较低的收缩率 耐腐蚀性能,环氧乙烯基酯树脂 电解槽/MFE 11 邻苯型不饱和聚酯树脂 排水沟/MERICAN 0293C 人造大理石/MERICAN 9011 二甲苯型不饱和聚酯树脂 整体地坪/MERICAN X42,混凝土专用树脂,3、整体浇铸电解槽与乙烯基酯树脂,整体浇铸工艺提高了槽体的密实性和抗渗性； 树脂混凝土与玻璃钢筋共同作用，槽体刚度和强度大，抗冲击性能好； 耐腐蚀、耐温、绝缘性能良好，对电解液、
6、阳极泥无污染，易清洗； 尺寸精度高，便于安装、维修量小 ； 预计使用寿命长（合理使用，20年）。,1、粘度低 2、收缩率低 3、与砂石料浸润性好 4、t较长，固化彻底，强度高 5、韧性好 6、良好的耐腐蚀性能,整体浇铸电解槽优点,整体电解槽用树脂要求,整体浇铸电解槽用MFE 11乙烯基酯树脂,MFE 11液体树脂指标,MFE 11浇铸体指标,高反应活性：凝胶时间较短，后固化速度较快 与填料浸润性好 优异的力学性能,树脂混凝土与树脂,混凝土树脂要求,混凝土树脂0293C指标,0293C树脂砂浆指标,MERICAN 0293C树脂浇铸体性能,MERICAN 0293C树脂混凝土性能,树脂混凝土与树
7、脂,邻苯型 较好的施工工艺性 适合快速脱模 优异的力学性能，断裂延伸率高，制品不易开裂 优良的着色性能,人造石树脂要求,MERICAN 9011树脂应用,人造大理石与树脂,人造大理石用MERICAN 9011,液体树脂指标,树脂浇铸体性能,清树脂罩面层 一遍,树脂稀胶泥层 厚1mm,树脂砂浆层 厚5mm,隔离层（FRP） 二底二布,混凝土基层,防腐蚀树脂砂浆整体地面规范,工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008 建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-2002 国家建筑标准设计建筑防腐蚀构造98J333（二） 建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB50224-95,相关规范,防腐构造图,
8、施工参考配合比,较高的使用温度 耐腐蚀性能好 低收缩，无缝 与石英粉、砂浆浸润性好 与基材粘接强度高,适用于存在酸、碱、盐介质作用的楼/地面、设备基础、污（废）水池、储槽、金属设备的玻璃钢内衬。,整体防腐蚀地面树脂要求,应用,防腐蚀树脂砂浆整体地面专用树脂X42,液体砂浆指标,2.5 真空灌注工艺与树脂,1、模具准备，涂脱模剂 2、胶衣、产品积层（不含树脂的增强材料） 3、铺脱模布 4、铺导流布、导流管 5、粘贴密封胶条（可以提前） 6、铺真空袋膜 7、安装真空阀、快速接头和真空管 8、接气源，检验真空度 9、抽真空，导入树脂 10、产品固化 11、产品脱模,真空灌注工艺示意图,真空灌注操作步
9、骤,低粘度，流动性好：树脂导入时间短生产效率高； 足够长的适用期,在树脂流动期间黏度不变 与增强纤维浸润性好 适当的放热峰温度； 低固化收缩率； 固化完全； 力学性能优异；,真空灌注树脂要求,真空灌注工艺与树脂应用,MFE-11V制作水上用制件,MFE 30-200P生产大型叶片,MERICAN 9709V制作船壳,MERICAN 9150P制作小叶片,真空灌注工艺专用环氧乙烯基酯树脂,真空灌注工艺专用不饱和聚酯树脂,SMC生产工艺流程,树脂糊制备,树脂,固化剂,增稠剂,其它,低收缩添加剂,薄膜,粗纱,切割,沉降,浸渍,收卷,稠化,包装,填料,SMC成型机,2.6 SMC片材生产工艺,SMC/
10、BMC工艺与树脂,树脂SPI值小，高活性 易同增稠剂反应，满足增稠的要求 高温下工艺流动性好 粘度适宜，便于浸渍纤维 低收缩剂控制低收缩率， 复合固化体系提高生产效率 较高的耐热强度和一定的韧性,SMC/BMC工艺树脂要求,汽车零件：壳体、引擎盖、车内饰仪表盘、保险杠（IVECO）、车灯罩（小糸）等 日常生活：餐饮用具、卫浴用品、厨卫设备等 运动器材、高尔夫球头 电子及电器行业：开关盒、电机网罩等,SMC/BMC工艺应用,SMC/BMC工艺与树脂,SMC/BMC工艺用树脂,SMC/BMC工艺用低收缩剂,SMC/BMC工艺应用案例,以上为使用MFE 751和MFE 752的建议配方，若使用MFE
11、 757，则不用添加低收缩剂或补充少量即可，玻纤添加量以树脂糊总量为100份计算。,2.7 CIPP（原位固化法）工艺,1、树脂中加入中高温固化剂搅拌均匀。 2、无纺布外层套有不透水的塑料薄膜； 3、树脂充分浸润无纺布； 4、将浸渍完树脂的无纺布一端固定，不漏水； 5、将另一端采用袜套法翻转使之进入旧管，通水加快翻转，这样外层塑料薄膜翻在里层与水接触起到隔离作用。国外有专用的设备实现翻转。 6、推到预定修复部位即停止翻转。 7、将冷水置换成80温水，完成现场固化。,操作步骤,CIPP（原位固化工艺）规范,不带玻纤原位固化法内衬管的初始结构性能,ASTM F1216 Standard Pract
12、ice for Rehabilitation of Existing Pipelines and Conduits by the Inversion and Curing of a Resin-Impregnated Tube通过反转和固化浸渍树脂管来修复现有管路和管道的规程,带玻纤增强原位固化法内衬管的初始结构性能,CIPP工艺与树脂,触变，防流挂 粘度适中 施工性好 采用中高温固化,CIPP工艺对树脂要求,CIPP工艺用树脂,MERICAN 9405T MFE 11T,2.8 阻燃树脂/玻璃钢烟囱,玻璃钢烟囱树脂要求： 热变形温度高 耐腐蚀性能好（高温腐蚀） 阻燃性能好（氧指数高）,AST
13、M E84 BS476-6 BS476-7 NFF16 101,MFE-7（707）达到以下标准,用于玻璃钢烟囱阻燃树脂： MFE-7、MFE 707A、MFE 707H和MFE 707N,室内门,厂房采光,地铁、轻轨、公交、铁路客车,阻燃树脂应用,复合材料座椅及内饰板,阻燃乙烯基酯树脂,阻燃不饱和树脂,2.9 LSE树脂-环境保护,环境保护和节能减排催生了低苯乙烯挥发LSE树脂和触变T型树脂，及无苯乙烯树脂MFE712、713,2.10 碳纤维复合材料（CFRP）与树脂,碳纤维复合材料对树脂要求,与碳纤维浸润性好 高强度 高韧性 耐高温 工艺性好,MERICAN 9405间苯树脂 MFE-5
14、、760、761、763、764、 765 、792改性乙烯基酯 MERICAN 3227、3228、3881环氧树脂,CFRP树脂,应用：碳纤维复合芯导线（ACCC）,应用：拉挤法生产CFRP连续抽油杆(带),碳纤维复合材料抽油杆、电缆芯,碳纤维复合材料与树脂,碳纤维复合材料体育用品、高压气瓶,赛艇,高尔夫球头,头盔,高压气瓶,大广高速公路衡水段采用了GRP拉挤型材MFE-5改性环氧乙烯基酯树脂,碳纤维复合材料应用,MFE 765用于汽车,MFE 792用于蜂窝芯屏蔽板,MERICAN 9405用于斜坡板,树脂特点,碳纤维复合材料高韧性乙烯基酯树脂,MFE 792树脂浇铸体性能,通过分子设计
15、极大地提高了柔性、拉伸性能和冲击强度，与普通柔性环氧乙烯基酯树脂相比，提高了冲击强度； 优良的耐动态载荷性能，在循环温度、压力波动和机械冲击条件下具有较好的耐冲击性，强度保留率高。 高的断裂伸长率，达到了8%以上； 工艺性能优良，极好的反应活性 碳纤维纤浸润性好； 良好的耐磨性；,高反应活性树脂，到达最高放热峰后，树脂基本固化完全 宽泛的凝胶时间选择，根据不同应用操作可提供5 60分钟的凝胶时间 采用BPO过氧化苯甲酰固化体系，适用于拉挤工艺体系 极低的粘度可加入大量不同填料，并对玻纤增强材料有着出色的浸润效果， 对于高阻燃低烟毒性的应用，推荐使用氢氧化铝（ATH），可加入ATH达到BS 47
16、6、DIN5510要求。,特点：,碳纤维复合材料 765树脂,3.1 无苯乙烯、无单体树脂 3.2 高性能环氧树脂 3.3 改性高性能树脂,三、高性能树脂开发,3.1 无苯乙烯树脂,政府立法 技术需求 环境友好,典型性能,背景,手糊 拉挤 缠绕 闭模 浇铸,适用工艺,Primary/Secondary structure 主次要构件 CFRP usage: Approx. 35t 碳纤维复合材料使用量: 约35t,波音Boeing 787,Primary/Secondary structure 主次要构件 CFRP usage: Approx. 35t 碳纤维复合材料使用量: 约35t,空中客车Airbus A380,3.2 高性能环氧树脂3767、3768,C919国产大飞机2014年首飞,特点： 高强度； 高韧性，极强的高冲击性能，CAI 260； 高湿热性能优异； 玻璃化转变温度T
