風(fēng)電葉片材料（二）

1．不飽和聚酯樹(shù)脂的定義
　　人類最早發(fā)現(xiàn)的樹(shù)脂是從樹(shù)上分泌物中提煉出來(lái)的脂狀物，如松香等，這是“脂”前有“樹(shù)”的原因。直到1906年第一次用人工合成了酚醛樹(shù)脂，才開(kāi)辟了人工合成樹(shù)脂的新紀(jì)元。1942年美國(guó)橡膠公司首先投產(chǎn)不飽和聚酯樹(shù)脂，后來(lái)把未經(jīng)加工的任何高聚物都稱作樹(shù)脂。但是早就與“樹(shù)”無(wú)關(guān)了。
　　樹(shù)脂又分為熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂兩大類。對(duì)于加熱熔化冷卻變固，而且可以反復(fù)進(jìn)行的可熔的樹(shù)脂叫做熱塑性樹(shù)脂，如聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）、聚乙烯樹(shù)脂（PE）等；對(duì)于加熱固化以后不再可逆，成為既不溶解，又不熔化的固體，叫做熱固性樹(shù)脂，如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等。
　　“聚酯”是相對(duì)于“酚醛”“環(huán)氧”等樹(shù)脂而區(qū)分的含有酯鍵的一類高分子化合物。這種高分子化合物是由二元酸和二元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)而生成的，而這種高分子化合物中含有不飽和雙鍵時(shí)，就稱為不飽和聚酯，這種不飽和聚酯溶解于有聚合能力的單體中（一般為苯乙烯）
　　而成為一種粘稠液體時(shí)，稱為不飽和聚酯樹(shù)脂（英文名Unsaturated Polyester Resin 簡(jiǎn)稱UPR）。
　　因此，不飽和聚酯樹(shù)脂可以定義為由飽和的或不飽和的二元酸與飽和的或不飽和的二元醇縮聚而成的線型高分子化合物溶解于單體（通常用苯乙烯）中而成的粘稠的液體。
2．不飽和聚酯樹(shù)脂的特性
　　不飽和聚酯樹(shù)脂是一種熱固性樹(shù)脂，當(dāng)其在熱或引發(fā)劑的作用下，可固化成為一種不溶不融的高分子網(wǎng)狀聚合物。但這種聚合物機(jī)械強(qiáng)度很低，不能滿足大部分使用的要求，當(dāng)用玻璃纖維增強(qiáng)時(shí)可成為一種復(fù)合材料，俗稱“玻璃鋼”（英文名Fiber Reinforced Plastics 簡(jiǎn)稱FRP）。“玻璃鋼”的機(jī)械強(qiáng)度等各方面性能與樹(shù)脂澆鑄體相比有了很大的提高。
　　以不飽和樹(shù)脂為基材的玻璃鋼（UPR-FRP）具有以下特性：
　　1）輕質(zhì)高強(qiáng)
　　FRP的密度為1.4-2.2g/cm3，比鋼輕4-5倍，而其強(qiáng)度卻不小，其比強(qiáng)度超過(guò)型鋼、硬鋁和杉木。這對(duì)于航空、航天、火箭、導(dǎo)彈、軍械及運(yùn)輸?shù)刃枰獪p輕自重的產(chǎn)品具有非常重要的意義。例如波音747噴氣客機(jī)在主要結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的FRP部件達(dá)2.2噸，有效地節(jié)省了飛機(jī)燃料，提高了航速，延長(zhǎng)了續(xù)航時(shí)間，增加了有效載荷。見(jiàn)表1。
　　表1 UPR-FRP與其他材料的性能
　　材料 相對(duì)密度（g/cm3） 極限拉伸強(qiáng)度（Mpa） 比強(qiáng)度
　　（×103cm） 拉伸彈性模量（Gpa） 比模量
　　（×103cm）
　　UPR-FRP 1.5-1.7 352 2076.6 19.71 115.9
　　鋼 7.8 880 1128.2 204.16 261.7
　　硬鋁 2.8 457.6 1634.2 70.4 251.4
　　杉木 0.5 70.4 1408.0 9.86 197.2
　　2） 耐腐蝕性能良好