FRP成为超低收缩环氧乙烯基树脂重要应用领域

       由双酚A环氧乙烯基酯树脂采用甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂等，通过专用催化剂反应合成的超低收缩环氧乙烯基树脂，应用日益广泛，其中一个重要领域就是FRP。
       环氧乙烯基酯树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸在催化剂存在下通过开环加成化学反应而制得，它保留了环氧树脂的基本链段，又具有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能，在适宜条件下固化后表现出某些特殊的优良性能。但它活性较高、固化反应速度较快，固化后有较大的固化收缩率。随着国内外对于高性能树脂技术要求的提高，越来越希望寻找固化收缩较低的环氧乙烯基树脂，这是一个国内外许多厂家努力寻求的技术突破点，超低收缩环氧乙烯基酯树脂满足了这种需要。
       由于超低收缩环氧乙烯基树脂具有的足够的机械强度和刚度、足够的尺寸稳定性、耐热循环、耐腐蚀的独特性能，因此能更好地满足了高品质FRP产品的要求，该产品在国内推出后引起FRP界强烈反响，在汽车、火车、厨卫、造船、模型、铸造等行业的FRP产品开发中得到广泛的应用。
       目前，FRP制品的外在材质竞争趋于激烈，对FRP模具的高性能化和高功能化要求不断增强，同时对于型芯和模腔配套的模具逐渐形成了低压（2-8kg/cm2）的导向，加热（40-80℃）的形态也在扩展中扩展。因此，新时期高品质FRP模具必须具有以下要求：足够的机械强度和刚度；足够的尺寸稳定性；足够的耐热性和耐热循环性；优良的耐化学药品、耐磨耗和平整度，具有光泽。
       这种现象首先对模具制作所用材质提出更高的要求，树脂材质是构成模具的主体材料之一，是模具材料综合性能提高的重要基础。高要求模具适用树脂应具备以下特点：低收缩特性，甚至达到零收缩；良好的工艺性；固化后能提供足够的机械强度和刚度；良好的耐热性；优良的耐腐蚀性。以前市场上通行的邻苯和间苯树脂均不能很好满足上述综合性能，其缺点一是其耐热性较差，其聚酯玻璃钢在干态的耐热性小于80℃，当利用模具在循环加热进行制品的后固化处理时，由于耐热不够造成模具变形、表面玻璃纤维外露，影响制品表面质量；二是收缩大，由于树脂的固化收缩会产生内应力，制品因此会产生微裂纹、形成表面缺陷，并影响制品的强度和刚度，同时由于收缩而影响模具的尺寸精度，另外树脂的收缩会在模具表面形成玻璃钢纤维的痕迹并影响表面品质；三是耐腐蚀性差，由于模具表面需上脱模液和脱模蜡，这些物质基本都是有机物并含有溶剂一类的物质，并且制品在模具中成型的过程中树脂中产生苯乙烯，这些物质对模具都有腐蚀作用。
      环氧乙烯基树脂在FRP工业的推广应用，将FRP制品的品质推向一个新的台阶。而困扰FRP工程师的乙烯基酯树脂固化收缩的技术问题，也因超低收缩环氧乙烯基树脂的面世有了实质性的进展。超低收缩乙烯基酯树脂的成功开发和应用给FRP工程师带来更好的选择，能制作出高品质的FRP制品和模具。目前，超低收缩环氧乙烯基树脂在FRP领域主要开拓了以下应用领域。
       一是RTM模具。
       RTM成型工艺是FRP成型工艺中一种重要的成型工艺，该工艺对模具要求较高。如：保证制品尺寸，形状的精度以及上下模匹配的精度，使制品达到A级表面精度；具有足够高的强度和刚度在50-150Kpa的注射压力下不损坏，不变形；通电加热能经受10000次85-120℃的热冲击的试验而不开裂，不变形；具有较长使用寿命，至少安全生产3000只制品。通常RTM模具有金属模、FRP模等，由于FRP模具相应成本低、开发周期短，而得到广泛应用。但由于FRP模具在尺寸精度、强度、刚度、耐热性等方面性能的不足，一直困扰RTM FRP模具的开发利用，通常出现尺寸精度不够，模具强度刚度较差、耐热不够，导致使用寿命较短，超低收缩环氧乙烯基树脂能有效解决这些问题。
       二是人造大理石注形模。
       最近逐渐时兴的人造大理石浴漕模具，由于制品自身有较大的刚度，所以要特别考虑拔模斜度，不允许由于模具变形而发生倒锥度，造成脱模困难，因此对模具材料的收缩性和强度和刚度有更高的要求。而超低收缩环氧乙烯基树脂的推出更好的满足了这一要求，且可以采用加温方式（40~80℃）以缩短制作周期，提高生产效率。
       三是手糊和喷射成型模。
       FRP成型工艺中，手糊和喷射是2种最常见的主要成型方式，该工艺主要依赖于模具成型，而成型模基本上都是FRP模，超低收缩环氧乙烯基树脂制成的模具具有良好的尺寸精度、优异的表面质量、优良的强度和刚度，且使用寿命长、制品品质高、生产成本低。
       四是大面积FRP板材。
      整体FRP板材已得到了大量的应用，如大量应用于实验室中的理化板、交通工具上的台面板材等，以及目前国外的医疗器材平台和壳体等。这些应用领域均要求板材在制作完毕后有较高的尺寸稳定性和高强度的力学性能以便最后安装，而一些通用树脂等由于较大的收缩，导致FRP板材在脱模后，发生收缩卷曲、变形或中间凹陷现象（表面不平整），从而给安装带来了诸多不便，并最后影响美观及使用；另外若用作实验室的理化板制作时，要求树脂具有良好的耐酸碱腐蚀性能，常规的通用不饱和聚酯树脂则不符合耐腐蚀使用要求。目前唯有超低收缩环氧乙烯基树脂能较好同时满足上述要求。
       五是聚合物混凝土。
       聚合物混凝土是全部以聚合物代替水泥作为粘接材料，与骨料等填料固化结合而成为聚合物混凝土，目前常见的人造大理石和整体树脂砂浆地坪就是聚合物混凝土形式。在聚合物混凝土制作中，树脂混凝土浇注之后的放热反应产生的热量使混凝土温度上升，在放热反应开始后的一段时间内树脂混凝土仍处于从流动态到胶凝态阶段，放热的结果不会导致收缩应力的产生；但达到放热峰后降温并产生收缩时，混凝土已经硬化，收缩越大所产生的拉应力也越大。因此聚合物混凝土制作中要求树脂的固化收缩低、放热峰低，否则由于树脂固化产生的大量热量会导致树脂暴聚，从而导致聚合物混凝土开裂等，同时较大的树脂收缩会导致聚合物混凝土内部较大的内应力存在，在高温或者温度交变情况下内应力一旦释放就会导致聚合物混凝土强度的降低，因此，超低收缩环氧乙烯基树脂又成该领域很好的选择。
      六是整体FRP制作。
      FRP制品的可设计性、制作方便的特点，使之在一些特殊行业中得到了大量的应用，包括汽车行业中的概念车制作与零部件制作、各类模型和模特儿等。在这些FRP产品中，不仅要求树脂玻璃钢具有精确的尺寸外，更要求基材树脂具有高强的力学性能。而超低收缩环氧乙烯基酯树脂作为一种高性能特种树脂，具有比通用不饱和树脂更好的力学性能，已为该行业了解，从而在航模、汽车零部件等制作中得到大量的应用。