最常用的复合材料树脂类型

复合材料是纤维增强材料和树脂基质的组合。树脂系统将所有材料结合在一起，并通过纤维将机械载荷传递到结构的其余部分。除了将复合材料结构粘合在一起外，它还可以防止冲击、磨损、腐蚀、其他环境因素和粗暴处理。树脂系统有多种化学系列，每种系列都经过设计和指定，为行业提供某些优势，如经济、结构性能、对各种因素的抵抗力、法律合规性等。下面仅介绍热固性树脂系列中最常见的树脂和复合材料结构中最常用的树脂。这些树脂是聚酯（邻苯二甲酸和间苯二甲酸）、乙烯基酯、环氧树脂和酚醛树脂。

聚酯

不饱和聚酯树脂是最简单、最经济、最容易制备且性能良好的树脂体系。全球每年使用数百万吨这种材料。它们由各种二醇（醇）和二元酸（例如马来酸酐或富马酸）缩聚而成，生成酯，这是一种非常粘稠的液体，然后溶解在反应性单体苯乙烯中。苯乙烯将粘度降低到适合浸渍或层压的水平。通常，聚酯表现出有限的热稳定性、耐化学性和可加工性特性。应用包括运输市场（汽车、卡车、拖车、公共汽车的大型车身部件）、船舶（小型和大型船体和其他船舶设备）、建筑（面板、浴缸和淋浴外壳）、家电等。

邻苯二甲酸

也称为邻位聚酯或通用聚酯(GP)，是最初开发的聚酯。它成本最低，在FRP行业中仍然得到广泛应用。它通常用于不需要高机械性能、耐腐蚀性和热稳定性的应用中。虽然温度上限仅为50℃，但它在水和海水中的表现令人满意。通常不建议将其用于与化学品接触。

间苯二甲酸

它通常被称为Iso，是一种改良的聚酯。它的成本略高，但强度更高，热稳定性(55℃)更高，耐腐蚀性也更强。其耐水渗透性得到改善，因此被用作海洋应用中的凝胶阻隔涂层。其耐化学性得到改善，因此被广泛用于地下石油储罐（加油站内），使用寿命令人满意。它们还可用于盐和弱酸。

乙烯基酯

更进一步改进的聚酯是双酚氯化聚酯，或聚酯和环氧树脂的组合。其固化、处理和加工特性与聚酯相同，在耐腐蚀温度和强度方面表现出更高的测试结果，成本也更高。对分子的修改产生了更高的性能。

酚醛树脂

酚醛树脂是苯酚和甲醛的反应产物。它可以通过热和压力固化，无需使用催化剂或固化剂。它是最古老的热固性树脂之一，价格非常合理。固化后的酚醛树脂具有防火性，无需使用矿物填料或阻燃添加剂。酚醛复合材料具有出色的高温性能，如果配方和固化得当，它们可以形成具有出色耐高温性的碳-碳复合材料。酚醛树脂还具有独特的耐化学性。这些树脂的缺点包括固化温度和压力高、固化时间比聚酯长以及颜色范围有限。酚醛树脂在复合材料中的使用正在增加，主要是由于对火焰蔓延、烟雾产生和烟雾毒性的监管立法。它广泛用于汽车、家电、电子产品以及高温和低温应用中的工业粘合剂。

环氧树脂

环氧树脂是一种广泛的材料。最常见的环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷反应制备的，其分子结构中含有反应性官能团。环氧树脂系统表现出极高的三维交联密度，这使其在所有树脂中具有最佳的机械性能特征。最苛刻的强度/重量应用几乎只使用环氧树脂。它具有出色的强度和硬度，非常好的化学耐热性和电阻性。缺点包括成本较高、加工困难（需要精确测量树脂和硬化剂的数量。此外，通常需要热固化。）环氧树脂系统用于航空航天、国防、海洋、运动器材、粘合剂、密封剂、涂料、建筑、地板等许多应用。

胶衣凝胶涂层

胶衣凝胶涂层由基础树脂和添加剂制成。基础树脂可以是聚酯、乙烯基酯、酚醛树脂或环氧树脂。添加剂包括触变剂、填料、颜料等。顾名思义，胶衣凝胶涂层具有凝胶质地。这使得胶衣凝胶涂层能够“停留”在模具的垂直表面上而不会垂落。它首先被放置在模具中，因此它成为结构的外表面。它用于替代油漆、用于美容目的以及保护环境。