拉擠復合材料是一種高性能纖維增強聚合物 (FRP) 復合材料，采用稱(chēng)為拉擠的連續工藝制造。在這里，連續纖維（例如玻璃或碳）被拉過(guò)熱固性樹(shù)脂?。ɡ绛h(huán)氧樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂），使用模具形成所需的形狀，然后樹(shù)脂固化，形成堅固、輕質(zhì)且耐用的復合產(chǎn)品。
-----------拉擠樹(shù)脂-------------
基體樹(shù)脂是拉擠復合材料的中重要組成部分，常見(jiàn)的拉擠樹(shù)脂有環(huán)氧、聚氨酯、酚醛、乙烯基，以及近期被廣泛關(guān)注的熱塑性樹(shù)脂體系。因為拉擠復合材料的特性，基體樹(shù)脂需要有混合粘度低、高溫條件下反應速度快特點(diǎn)。在進(jìn)行基體樹(shù)脂的選擇時(shí)，不光要考慮到拉擠反應速率，也需要考慮拉擠樹(shù)脂的粘度，如果粘度比較高，這會(huì )影響產(chǎn)品制作時(shí)的潤滑效果。
-----------環(huán)氧樹(shù)脂-----------
環(huán)氧拉擠樹(shù)脂制備的拉擠復合材料，在應用時(shí)的強度比較高，可以在高溫條件下使用，而且固化的速度比較快。此外，環(huán)氧樹(shù)脂基纖維增強復合材料是風(fēng)力發(fā)電葉片與葉根的主要材料，但存在材料脆性大、適用期短、滲透性差和固化溫度高等問(wèn)題，從而增大成型工藝難度，造成資源浪費和制造成本的增加，嚴重制約了我國風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。
-----------聚氨酯-----------
聚氨酯樹(shù)脂的粘度較低，允許玻纖用量比聚酯或乙烯基酯樹(shù)脂更高，這使得拉擠成型聚氨酯復合材料的彎曲彈性模量接近鋁的屬性。相比其他樹(shù)脂具有優(yōu)良的加工性能。
-----------酚醛樹(shù)脂-----------
由于酚醛樹(shù)脂突出的低毒釋放、低發(fā)煙率、難燃等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，其拉擠成型復合材料在軌道交通、海上石油鉆探平臺、化工防腐車(chē)間及管道等領(lǐng)域的應用逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)。但傳統的酚醛樹(shù)脂固化反應速度慢，成型周期長(cháng)，尤其是固化時(shí)會(huì )產(chǎn)生大量的縮合水和低分子揮發(fā)物，在快速連續生產(chǎn)的拉擠成型制品中易形成氣泡，留下孔隙，嚴重影響制品的性能，通常使用酸催化體系。
-----------乙烯基酯樹(shù)脂-----------
乙烯基醇樹(shù)脂具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱性、耐腐蝕性以及快速固化的特點(diǎn)，在2000年左右是拉擠制品的首選樹(shù)脂之一。
-----------熱塑性樹(shù)脂-----------
熱塑性復合材料避免了熱固性復合材料固有的環(huán)境友好性差，加工周期長(cháng)，難以回收等不足，并且具有較強的柔韌性和抗沖擊性能、良好的抗破壞能力和阻尼性能。熱塑性復合材料抗化學(xué)和環(huán)境腐蝕的能力強，固化過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應，可以進(jìn)行快速加工。熱塑性復合材料可以重復利用且性能不下降。常見(jiàn)的熱塑性樹(shù)脂有聚丙烯、尼龍、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚乙烯、聚酰胺等。
與金屬、陶瓷和非增強塑料等傳統材料相比，玻璃鋼拉擠成型具有多種優(yōu)勢。他們具有獨特的定制設計能力，可以滿(mǎn)足特定的產(chǎn)品需求。
合并拉擠復合材料的優(yōu)點(diǎn)包括：
制造效率：拉擠成型是一種連續工藝，與替代復合材料制造方法相比具有高產(chǎn)量、更低的成本和更快的交貨時(shí)間等優(yōu)勢。
高強度和剛度重量比：拉擠復合材料堅固且堅硬，但重量輕。碳纖維拉擠成型件比金屬和其他材料輕得多。這使得它們非常適合注重減輕重量的應用，如航空航天、汽車(chē)和運輸。
耐腐蝕性：FRP復合材料具有很強的耐腐蝕性，非常適合化學(xué)加工、船舶、石油和天然氣等行業(yè)的應用。
電氣絕緣：玻璃纖維拉擠成型件可以設計為不導電，使其成為需要介電性能的電氣應用的理想選擇。
尺寸穩定性：拉擠復合材料不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移而變形或開(kāi)裂。這對于需要精確公差的應用非常重要。
定制設計：拉擠成型件可以制造成各種形狀和尺寸，包括棒材、管材和梁材，以及更復雜的型材?？梢詫w維類(lèi)型、纖維體積、樹(shù)脂類(lèi)型以及表面紗和處理等材料和工藝進(jìn)行設計，以滿(mǎn)足特定的性能和應用要求。
使用拉擠復合材料的缺點(diǎn)包括：
有限的幾何形狀：拉擠復合材料僅限于恒定或接近恒定橫截面的部件。這是因為纖維增強材料被拉過(guò)成型模具的連續制造過(guò)程。
制造部件成本較高：拉擠成型中使用的模具可能很昂貴。這是因為模具必須由更高質(zhì)量的材料制成，必須能夠承受拉擠工藝的熱量和壓力，并且按照嚴格的加工公差進(jìn)行生產(chǎn)。
橫向強度低：拉擠復合材料的橫向強度低于縱向強度。這意味著(zhù)它們在垂直于纖維的方向上較弱。然而，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)在拉擠成型工藝中加入多軸織物或纖維來(lái)克服。
如果拉擠復合材料損壞，則
很難修復。整個(gè)組件可能需要更換，這可能既昂貴又耗時(shí)。
如何選擇合適的拉擠復合材料
在為您的應用選擇拉擠組件或型材時(shí)，重要的是要考慮以下因素：
機械性能要求：應用的強度、剛度和剪切要求是什么？
環(huán)境要求：復合材料是否會(huì )暴露在惡劣的環(huán)境條件下，例如化學(xué)品、鹽水或極端溫度？
重量要求：減輕重量對于應用來(lái)說(shuō)重要嗎？
成本要求：應用程序的預算是多少？
經(jīng)驗豐富的拉擠制造商可以提供設計和配方專(zhuān)業(yè)知識，并與您合作開(kāi)發(fā)適合您應用的拉擠復合材料。
拉擠復合材料的應用
拉擠復合材料具有廣泛的應用，包括：
航空航天：飛機和航天器部件，例如控制面、起落架和結構支撐。
汽車(chē)：汽車(chē)部件，如傳動(dòng)軸、保險杠和懸架部件。
基礎設施：基礎設施加固和組件，如枕木、橋面、混凝土修復和加固、電線(xiàn)桿、電絕緣體和橫擔。
化學(xué)加工：化學(xué)加工設備，如管道和地板格柵。
醫療：支架加強筋和內窺鏡解剖桿。
船舶：船舶應用，例如桅桿、板條、碼頭鞭、擋土墻樁、錨銷(xiāo)和碼頭。
石油和天然氣：石油和天然氣應用，例如井口、管道、抽油桿和平臺。
風(fēng)能：風(fēng)力渦輪機葉片組件，例如葉片增強件、翼梁帽和根部加勁肋。
體育用品：需要恒定橫截面的部件，例如滑雪板、滑雪桿、高爾夫設備、槳桿、射箭部件和帳篷桿。
如果您需要一種具有高強度、高剛度重量比、耐腐蝕性和恒定橫截面的材料，那么拉擠復合材料是一個(gè)不錯的選擇。但是，如果您需要具有高橫向強度或復雜幾何形狀的復合材料，那么您可能需要考慮其他選擇。
文章來(lái)源：復材網(wǎng)
