短切长玻璃纤维增强低密度不饱和聚酯树脂的材料制备及性能分析毕业论文
2021-12-29 21:45:47
论文总字数:19733字
摘 要
树脂基复合材料其优越的性能,发展迅速。但是由于在绿色环保节约石油资源的现状下,低密度不饱和聚酯树脂以及其各种制品(Low-density unsaturated polyester resin,简称LDUPRamp;LDUPRP)成为一个更为热门的研究方向。本课题通过固化和发泡并行的方法,以P17-902型不饱和聚酯树脂作为树脂基体,短切长玻纤作为增强体,碳酸氢铵(NH4HCO3)作为发泡剂,来制得低成本的短切长玻纤(6-25 mm)增强低密度不饱和聚酯树脂的复合材料。
传统的低密度不饱和聚酯树脂主要以无增强体发泡制品为主,相较于传统的而言,本研究制得的纤维增强低密度不饱和聚酯树脂材料具有更加低的价格以及更加优越的物理性质。我们通过设计正交试验,解决不同长度不同掺杂量的短切玻纤在树脂中的分布缠绕问题,找出了最合适的掺入搅拌方式,使得制品具有更高的强度与韧性。最终使用FTIR分析法、差示扫描量热法对制品进行表征,从表观特征、物理性能、微观结构等对材料进行全面评价。
本实验通过选择发泡剂掺量、玻纤长度、玻纤掺量等范围设计正交表并进行正交实验,获得预期数据并进行分析。
关键词:短切长玻璃纤维 不饱和聚酯树脂 低密度 碳酸氢铵
Preparation and performance analysis of chopped long glass fiber reinforced low density unsaturated polyester resin
Abstract
Resin-based composite materials are superior in performance, rapidly developed and widely used. However, under the circumstances of current environmental protection and oil resources protection, low density unsaturated polyester resins and their products (LDUPR amp; LDUPRP) have become a more popular research direction. In this project, P17-902 unsaturated polyester resin is used as the resin matrix by the method of curing and foaming, chopped long glass fiber as the reinforcement, and ammonium bicarbonate (NH4HCO3) as the foaming agent to achieve low The cost of chopped long glass fiber (6-25 mm) reinforces the composite material of low density unsaturated polyester resin.
The traditional low-density unsaturated polyester resin is mainly based on non-reinforced foam products. Compared with the traditional, the fiber-reinforced low-density unsaturated polyester resin material studied by our subject has a lower price and more superior physical properties. We designed the orthogonal test to solve the problem of the distribution and winding of chopped glass fibers of different lengths and different doping amounts in the resin, and found the most suitable mixing method to make the products have higher strength and toughness. Finally, FTIR spectrometer, differential scanning calorimeter and other instruments are used to characterize the product, and the material is comprehensively evaluated from the perspective of apparent characteristics, physical properties, microstructure, and economy.
KEYWORDS: Long glass fiber; Unsaturated polyester resin; Low density; Ammonium bicarbonate
目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 Ⅲ
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 玻璃纤维 1
1.2.1 玻璃纤维的概况 1
1.2.2 玻璃纤维的应用与研究现状 2
1.3 不饱和聚酯树脂 2
1.3.1 不饱和聚酯树脂的概况 3
1.3.2 不饱和聚酯树脂的应用与研究现状 3
1.4 玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂材料 3
1.4.1 玻璃纤维增强UPR复合材料的特性 3
1.4.2 玻璃纤维增强低密度复合材料的研究现状与意义 4
1.5 低密度不饱和聚酯树脂材料 4
1.5.1 LDUPR材料的特性与研究现状 4
1.5.2 发泡法制备LDUPR材料 5
1.6 玻璃纤维增强低密度复合材料 6
1.6.1 玻璃纤维增强低密度复合材料的特性 6
1.6.2 玻璃纤维增强低密度复合材料的应用与研究现状 6
1.6.3 玻璃纤维增强LDUPR复合材料的研究意义 7
1.7 研究目的 8
1.8 研究内容 8
1.9 论文创新点 9
第二章 实验部分 10
2.1 实验思路 10
2.2 实验部分 11
2.2.1 实验原料 11
2.2.1 实验仪器 12
2.3 实验方案 12
2.3.1 实验标准 12
2.3.2 实验流程 13
2.4 测试分析方法 14
2.4.1 样品压缩强度的测定 14
2.4.2 样品表观密度的测定 14
2.4.3 FTIR实验测试 14
2.4.4 差示扫描量热法测试(DSC) 14
2.4.5 扫描电子显微镜分析 15
第三章 实验结果及讨论 16
3.2 预期结果与分析 16
第四章 结论与展望 17
4.1 总结 17
4.2 展望 17
参考文献 18
致 谢 22
- 绪论
1.1 研究背景及意义
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