文档介绍：硕士学位论文
玻璃纤维/不饱和聚酯树脂复合材料配方与
性能的研究
FORMULATION AND PROPERTIES STUDY OF
GLASS FIBER/UNSATUATED POLYESTER
POSITE MATERIALS
李爽娜
哈尔滨工业大学
2012 年 7 月
国内图书分类号:TB332 学校代码:10213
国际图书分类号:678 密级:公开
理学硕士学位论文
玻璃纤维/不饱和聚酯树脂复合材料配方与
性能的研究
硕士研究生: 李爽娜
导师: 孟令辉教授
申请学位: 理学硕士
学科: 高分子化学与物理
所在单位: 化工学院
答辩日期: 2012 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: TB332
: 678
Dissertation for the Master Degree in Science
FORMULATION AND PROPERTIES STUDY OF
GLASS FIBER/UNSATUATED POLYESTER
POSITE MATERIALS
Candidate: Li Shuangna
Supervisor: Prof. Meng Linghui
Academic Degree Applied for: Master of Science
Specialty: Polymer Chemistry & Physics
School of Chemical Engineering
Affiliation:
& Technology
Date of Defense: July, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文
摘要
不饱和聚酯复合材料井盖具有强度高、成品率高、质量轻、加工工艺简单
等优点,是现有铁制井盖材料的理想替代产品。本文以通用型不饱和聚酯树脂
为基体,分别以玻璃纤维毡、玻璃纤维布为增强材料,以粉煤灰,碳酸钙以及
二氧化硅为填料,进行了复合材料配方的设计与实验,研究了苯乙烯对凝胶时
间的影响,对制备的复合材料进行了弯曲强度、抗冲击强度测试、耐介质性测
试,并使用扫描电镜对复合材料的界面结合性能进行观察。
弯曲强度测试结果表明,玻璃纤维体积含量低于 60%时,两种玻璃纤维增
强复合材料的弯曲强度均随纤维体积含量的增加而增加,对于玻璃纤维毡增强
不饱和聚酯复合材料,纤维含量为 60%时,其弯曲强度为 ,纤维含
量为 30%时其弯曲强度为 MPa。对于玻璃纤维布增强不饱和聚酯复合材
料,纤维含量为 60%时,其弯曲强度为 ,纤维含量为 30%时,其弯
曲强度为 MPa。
冲击强度测试结果表明,玻璃纤维含量低于 50%时,复合材料的冲击强度
随纤维含量的增加而增加,纤维含量达到 50%时,这两种增强体系的冲击强度
均达到最大值,其中玻璃纤维布增强复合材料的冲击强度为 kJ/m2,玻璃
纤维毡增强复合材料的冲击强度为 kJ/m2,不饱和聚酯浇注体的冲击强度
为 kJ/m2,对比可知玻璃纤维增强后材料的抗冲击性能有显著提高。当纤
维含量相同时,玻璃纤维布增强不饱和聚酯效果更为显著。
玻璃纤维布用量为 30%,粉煤灰用量为 30 份时,制备的复合材料机械性
能较为优良,成本低廉。而碳酸钙填充的复合材料体系,碳酸钙用量为 50 份时,
复合材料的弯曲强度为 ,冲击强度为 kJ/m2。使用二氧化硅作
为填料时,二氧化硅用量为 50 份时,复合材料的弯曲强度为 ,冲击
强度为 kJ/m2。
复合材料的耐介质性测试结果表明,材料对水、酸性介质、碱性介质的抗
腐蚀能力远高于国家标准。同时,加入填料后对材料的耐介质能力没有显著降
低。SEM 观察结果表明,随着填料用量的增加,树脂,纤维,填料三者之间的
界面结合性能逐渐下降。填料用量为 50 份时,碳酸钙与二氧化硅同树脂和纤维
的界面结合性能均要优于粉煤灰填充的复合材料。
关键词:不