降粘剂有助于解决玻璃纤维粘附问题
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- 发布时间:2022-07-08 11:53
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降粘剂有助于解决玻璃纤维粘附问题
玻璃纤维增强树脂是由玻璃纤维作为增强相、树脂作为基体相及其中间相(界面相)组成的复合材料。由于其强度高、模量高、重量轻、绝缘性好、耐腐蚀、设计性强、成本低等优点,被广泛应用于航空航天、电子电气、土木工程等领域。为了实现玻璃纤维增强树脂在各个领域的应用,有必要研究如何保证其性能优势。
为了保证有效的地应力传递,获得更好的综合力学性能,良好的界面结合是必要的。为了提高玻璃纤维与树脂之间的附着力,需要对纤维表面进行处理。处理方法有很多,如热处理、酸碱蚀刻处理、降粘剂处理等,其中降粘剂处理是一种常用的处理方法。
用降粘剂处理玻璃纤维有三种方法:预处理、后处理和迁移。预处理方法是适当改变玻璃纤维生产用施胶剂的配方,使用含降粘剂的施胶剂。该方法生产的玻璃纤维可直接用作增强材料,无需进行降粘剂处理,简化了玻璃纤维增强树脂复合材料的工艺流程。
降粘剂预处理可以改善纤维与树脂之间的润湿性,改善界面间的附着力,降低生产成本,提高生产效率。但经后处理或迁移处理后,玻璃布的润湿性没有明显改善。降粘剂的后处理方法是通过热处理去除玻璃纤维中的纺织润湿剂,热处理后纤维强度降低;然后浸渍降粘剂,增加其表面活性基团;干燥后,对纤维进行干燥。一般来说,热处理温度越高,处理时间越长,润湿剂的去除率越高,但玻璃纤维强度的下降幅度越大。
降粘剂是一种高分子复合表面处理剂。从其结构上看,降粘剂具有在玻璃纤维表面与树脂之间形成化学键的功能,在树脂基复合材料中起着桥接作用。用降粘剂处理玻璃纤维表面,可以改善纤维与基体之间的润湿性,形成机械微缓冲区,保护玻璃纤维表面,大大增强玻璃与树脂界面的附着力,防止水或其他杂质的侵入,减少甚至消除弱界面层,有效传递应力,提高界面间的粘结力,可以显著提高复合材料的综合性能;同时,采用表面化学处理剂的玻璃纤维增强复合材料的长期耐候性、耐化学腐蚀性和耐水性都有了很大的提高,机械强度翻了一番,耐热性和电性能也有了很大的提高。
降粘剂的种类很多,主要有硅烷降粘剂、铝酸盐降粘剂和钛酸酯降粘剂。不同的降粘剂对复合材料的力学性能有不同的影响。硅烷降粘剂含有两个不同的化学官能团,一个是亲无机基团,另一个是亲有机基团。无机端可水解生成硅醇,硅醇通过氢键与玻璃纤维表面羟基连接;有机端可与各种有机官能团形成稳定的共价键,起到偶联作用。
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