哪些材料可以做拉挤？拉挤复合材料的九个关键性能你知道吗，应用前景如何？ -山东化工网

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哪些材料可以做拉挤？拉挤复合材料的九个关键性能你知道吗，应用前景如何？

文章来源：贤集网更新时间：2023-12-11 14:33:33

拉挤复合材料是一种高性能纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料，采用称为拉挤的连续工艺制造。

在这里，连续纤维（例如玻璃或碳）被拉过热固性树脂浴（例如环氧树脂、聚酯或乙烯基酯），然后使用模具形成所需的形状。然后树脂固化，形成坚固、轻质且耐用的复合产品。

一、拉挤复合材料的分类

拉挤树脂

基体树脂是拉挤复合材料的中重要组成部分，常见的拉挤树脂有环氧、聚氨酯、酚醛、乙烯基，以及近期被广泛关注的热塑性树脂体系。因为拉挤复合材料的特性，基体树脂需要有混合粘度低、高温条件下反应速度快特点。在进行基体树脂的选择时，不光要考虑到拉挤反应速率，也需要考虑拉挤树脂的粘度，如果粘度比较高，这会影响产品制作时的润滑效果。

环氧树脂

环氧拉挤树脂制备的拉挤复合材料，在应用时的强度比较高，可以在高温条件下使用，而且固化的速度比较快。此外，环氧树脂基纤维增强复合材料是风力发电叶片与叶根的主要材料，但存在材料脆性大、适用期短、渗透性差和固化温度高等问题，从而增大成型工艺难度，造成资源浪费和制造成本的增加，严重制约了我国风电行业的发展。

聚氨酯

聚氨酯树脂的粘度较低，允许玻纤用量比聚酯或乙烯基酯树脂更高，这使得拉挤成型聚氨酯复合材料的弯曲弹性模量接近铝的属性。相比其他树脂具有优良的加工性能。

酚醛树脂

由于酚醛树脂突出的低毒释放、低发烟率、难燃等优点，近年来，其拉挤成型复合材料在轨道交通、海上石油钻探平台、化工防腐车间及管道等领域的应用逐渐成为一个热点。但传统的酚醛树脂固化反应速度慢，成型周期长，尤其是固化时会产生大量的缩合水和低分子挥发物，在快速连续生产的拉挤成型制品中易形成气泡，留下孔隙，严重影响制品的性能，通常使用酸催化体系。

乙烯基酯树脂

乙烯基醇树脂具有优良的力学性能、耐热性、耐腐蚀性以及快速固化的特点，在2000年左右是拉挤制品的首选树脂之一。

热塑性树脂

热塑性复合材料避免了热固性复合材料固有的环境友好性差，加工周期长，难以回收等不足，并且具有较强的柔韧性和抗冲击性能、良好的抗破坏能力和阻尼性能。热塑性复合材料抗化学和环境腐蚀的能力强，固化过程中不发生化学反应，可以进行快速加工。热塑性复合材料可以重复利用且性能不下降。常见的热塑性树脂有聚丙烯、尼龙、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚乙烯、聚酰胺等。

与金属、陶瓷和非增强塑料等传统材料相比，玻璃钢拉挤成型具有多种优势。他们具有独特的定制设计能力，可以满足特定的产品需求。

二、FRP（玻璃钢）拉挤型材应用前景广阔行业发展趋势向好

FRP即玻璃钢，学名为纤维增强复合材料，是指以合成树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料，通过物理化学等工艺制备而成的增强塑料，在石油、电力、建筑、化工等领域应用较为广泛。目前玻璃钢成型工艺主要有五大类，分别为手糊成型法、纤维缠绕成型法、挤拉成型法、模塑成型法、喷射成型法。其中通过拉挤成型法生产的玻璃钢型材称为FRP拉挤型材或纤维增强复合材料拉挤型材。

与其他成型方法相比，FRP拉挤成型法具有更高的能源效率、成本效益、环境友好性以及更少的副产物产生量等优点，是目前工业制备FRP的主流方法之一。同时，通过拉挤工艺制备的FRP拉挤型材具有质轻、强度重量比高、耐用性好、耐腐蚀性强、维护成本低等优势，在新能源、轨道交通、环保、石化、电力、建筑、造纸、钢铁等领域有着广阔应用前景。

具体来看，电力是FRP拉挤型材开发最早的应用领域，在该领域，FRP拉挤型材主要用于电缆桥架、绝缘梯、电机槽楔、变压器隔离棒等产品制造场景；化工是其重要应用领域之一，FRP拉挤型材主要用于行走格栅、结构支架、玻璃钢抽油杆、冷却塔支架等产品制造场景；建筑是其主要应用领域，FRP拉挤型材主要用于飘窗、FRP复合隔板、FRP装配式檐沟等产品制备场景。

三、拉挤纤维型材的九个关键性能

高强度

拉挤玻璃钢具有优异的强度重量比。它非常坚固，但比钢或铝等传统材料更轻。连续纤维增强材料具有高拉伸强度和弯曲强度，使 FRP 成为众多应用中的理想结构材料。

重量轻的

FRP 的轻量化特性在许多行业中都是一个显着的优势。它有助于减轻结构、车辆或部件的总重量，从而提高燃油效率、提高有效负载能力，并在安装或运输过程中更轻松地处理。

耐腐蚀性能

FRP 的主要优点之一是其固有的耐腐蚀性。与金属不同，金属在暴露于潮湿、化学品或恶劣环境时会腐蚀，FRP 不会生锈，并且可以承受大量化学暴露而不会牺牲性能。FRP 的耐腐蚀性使其适用于海洋环境、化工厂或暴露于各种腐蚀元素的结构。

抗疲劳性

FRP 具有出色的抗疲劳性，这意味着它可以承受重复的循环载荷，而不会出现性能显着下降。这一特性对于承受动态或循环载荷的应用至关重要，例如桥梁、风力涡轮机叶片或航空航天部件。

设计灵活性

FRP 因其在制造过程中出色的成型和成型能力而提供了设计灵活性。纤维可以沿不同方向取向，以根据特定要求定制材料的机械性能。这种多功能性使得能够生产复杂形状和高度可定制的组件。

电气绝缘

FRP 的电导率极低，使其成为需要电气绝缘的应用的理想选择。FRP 通常用于电气外壳、电路板组件，或用作导电性可能带来风险的环境中的结构构件。

隔热

FRP导热系数低，适合需要隔热的应用。减少传热并提高能源效率是建筑、运输和航空航天等各个行业的一大优势，拉挤玻璃钢结构部件在最大限度地减少热传递方面明显优于传统方法。

无磁

与金属不同，FRP 是非磁性的，这在必须最大限度地减少磁干扰的应用中非常有利，例如医疗设备或电子产品。

耐候性

FRP 对紫外线辐射、潮湿和温度变化等环境因素具有出色的抵抗力。如果根据环境正确制造，玻璃钢在暴露于阳光、湿度或极端温度时不会轻易降解，使其成为耐用且持久的选择。

四、如何选择合适的拉挤复合材料？

在为您的应用选择拉挤组件或型材时，重要的是要考虑以下因素：

机械性能要求：应用的强度、刚度和剪切要求是什么？

环境要求：复合材料是否会暴露在恶劣的环境条件下，例如化学品、盐水或极端温度？

重量要求：减轻重量对于应用来说重要吗？

成本要求：应用程序的预算是多少？

经验丰富的拉挤制造商可以提供设计和配方专业知识，并与您合作开发适合您应用的拉挤复合材料。

五、拉挤复合材料的应用

拉挤复合材料具有广泛的应用，包括：

航空航天：飞机和航天器部件，例如控制面、起落架和结构支撑。

汽车：汽车部件，如传动轴、保险杠和悬架部件。

基础设施：基础设施加固和组件，如枕木、桥面、混凝土修复和加固、电线杆、电绝缘体和横担。

化学加工：化学加工设备，如管道和地板格栅。

医疗：支架加强筋和内窥镜解剖杆。

船舶：船舶应用，例如桅杆、板条、码头鞭、挡土墙桩、锚销和码头。

石油和天然气：石油和天然气应用，例如井口、管道、抽油杆和平台。

风能：风力涡轮机叶片组件，例如叶片增强件、翼梁帽和根部加劲肋。

体育用品：需要恒定横截面的部件，例如滑雪板、滑雪杆、高尔夫设备、桨杆、射箭部件和帐篷杆

文章来源：南京斯贝尔玻璃钢型材，新思界网，中国复合材料学会

原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_537157.html
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