熱固性樹脂固化成型新方法

    電子束(EB)輻射固化技術是熱固性樹脂固化成型新方法,與傳統固化方法相比,它具有高效、低成本、環保等優點。作為在紫外固化基礎上發展起來的輻射固化新技術,它被譽為21世紀熱固性樹脂生產的新技術。EB固化環氧樹脂能克服以往的一些缺點,獲得高性能結構材料,并已在固體發動機殼體材料等方面得到應用。
    人們對EB固化的研究始于19世紀70年代末,其目標是獲得航空航天用高性能熱固性樹脂。對乙烯基酯、丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯等體系的EB固化的研究表明,由于這些體系存在產品內應力高、空洞含量大、機械性能差、吸水率高、玻璃化轉變溫度(Tg)低等缺點,而難以在航空航天等高技術領域得到應用。材料科學家繼而將眼光投向環氧樹脂,研究表明EB固化環氧樹脂能克服以上缺點,可獲得高性能結構材料,并已在固體發動機殼體材料等方面得到應用。
    EB固化環氧樹脂的主要優點在于實現樹脂常溫下快速固化:與熱固化相比電子束固化所需的能量僅為其1/10~1/20,而固化速度卻為熱固化的10倍;同時由于EB固化在常溫下進行,大大減小了熱收縮造成的應力集中和殘余應力,改善了固化樹脂的力學性能。
    自1990年法國先實現固體發動機殼體材料EB固化以來,這項技術的應用領域迅速擴展。美國Aeroplas和Northrop等公司以環氧樹脂為基材,對大型整體式結構材料和航天飛行器的結構材料的電子束固化進行了較為廣泛深入的研究,獲得了滿意的結果。隨著人們對EB固化反應研究的深入,通過EB固化制備高性能復合材料正在或將在以下領域得到廣泛的應用。目前可以預計的應用主要有:航空航天領域用于制造軍事或民用航空器的結構和殼體材料;交通運輸領域用于制備汽車,輪船,軌道車等交通工具的結構材料;建筑及基礎設施領域用于對重量和抗腐蝕性有特殊要求的建材的制備。如電話亭,輸油管道,海上鉆井平臺等;運動休閑領域用于高爾夫球桿,滑雪板,網球拍等體育用品的制造;其他領域如采用EB固化復合材料制備印刷電路板,防彈設備,輕質防護器件和潛艇機殼等。