浸潤劑在玻纖制品開發中的作用課件

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1、誠摯歡迎各位專業人士中材科技股份有限公司特纖事業部中材科技股份有限公司特纖事業部20122012年年1111月月浸潤劑在玻纖制品開發浸潤劑在玻纖制品開發中的作用中的作用Page3一、玻纖制品的主要類別一、玻纖制品的主要類別二、浸潤劑的主要構成組分及作用二、浸潤劑的主要構成組分及作用三、浸潤劑在玻纖制品生產過程中的作用三、浸潤劑在玻纖制品生產過程中的作用四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識六、浸潤劑如何實現好的界面結合并起到傳遞六、浸潤劑如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用應力的作用七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的

2、評價七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價主 要 內 容Page4玻纖浸潤劑技術是伴隨著玻纖制品的研究、生產而產生的應用工藝技術。因其對玻纖生產、玻纖加工、應用以及最終制品性能都有重要影響，故浸潤劑技術，在玻纖生產和應用中占有極其重要的地位，常被專業人員稱作玻纖工業的“血液”浸潤劑在玻纖制品開發中的作用概括講，主要包括三個方面的作用：滿足玻纖制品生產工藝要求、滿足玻纖制品應用工藝要求及滿足玻纖制品復合材料性能的要求。玻纖制品的開發過程中，浸潤劑必須同時滿足玻纖制品生產工藝、應用工藝及其復合材料性能的要求。以往的交流中，浸潤劑在玻纖制品制造、加工過程的作用講述的比較多，本次重點探究浸潤劑在玻纖制

3、品應用過程中，對玻纖制品的復合材料成型工藝及其性能的作用前言Page51、無捻粗紗 纏繞拉擠用無捻粗紗、SMC用無捻粗紗、噴射用無捻粗紗、增強熱塑性塑料用無捻粗紗等2、織物 平紋/斜紋/緞紋布/羅紋/席紋玻纖布、玻纖帶、方格布、單向織物、多軸向織物、縫編織物、立體織物、異形織物、槽芯織物等3、氈：短切氈、連續纖維單絲氈、針刺氈、薄氈及屋面氈等4、短切紗：BMC短切紗、增強熱塑性塑料用短切紗5、組合玻璃纖維制品 短切原絲氈、連續原絲氈、無捻粗紗織物和無捻粗紗等，按一定的順序組合起來形成的制品。6、其他：棉、繩等一、玻纖制品的主要類別玻纖制品的主要類別Page6浸潤劑組分的主要構成：成膜劑、潤滑劑

4、、偶聯劑、助劑二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page71 1、成膜劑、成膜劑浸潤劑中的粘結成膜劑，可使玻璃纖維單絲粘結成一根玻璃纖維原絲，使原絲保持其完整性；賦予纖維制品以硬挺性或柔軟性、穿透性（wet through）或浸透性、切割性、分散性等，以滿足纖維制品的加工工藝要求及制品的性能要求；對玻璃纖維的加工性能及玻璃鋼制品性能起著決定性的作用，是浸潤劑中最重要組分二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page82 2、潤滑劑潤滑劑浸潤劑中潤滑劑的潤滑保護作用貫穿于拉絲和纖維加工全部過程。該作用包括原絲拉絲過程中的濕潤滑、原絲筒干燥后

5、再加工過程中所需的干潤滑，其目的，減少纖維的損傷二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page93、偶聯劑偶聯劑（1）通過本身的兩種不同反應性質，把玻璃纖維與基材樹脂結合起來，增強界面粘結（2）改進纖維表面極性或被基材樹脂浸潤的特性（3）保護玻璃纖維的表面，防止水分及其它有害物質的浸入（4）減少或消除界面弱點，改善界面狀態，使應力有效傳遞（5）改善復合材料性能，如：耐水性、耐化學腐蝕性、力學性能、耐熱性等二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page104、助劑助劑浸潤劑中常用的助劑有：PH調節劑、抗靜電劑、防腐劑或殺菌劑、潤濕劑、增塑劑等二

6、、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page114.1 PHPH調節劑調節劑用于調節浸潤劑體系的穩定性和保證偶聯劑的最佳使用效果，考慮到浸潤劑的使用環境（與人和機械直接接觸），一般配方的PH值在47的范圍內，個別浸潤劑，亦有控制PH值為11左右，但比較少見二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page124.2抗靜電劑可以有效地降低玻纖在加工及使用過程中的靜電，特別在需要短切加工的玻纖浸潤劑中使用二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page134.3防腐劑或殺菌劑防腐劑或殺菌劑只在浸潤劑其它組份有腐敗、發霉等變質時

7、才使用。如配方中有明膠、淀粉等，有機錫類化合物效果較好二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page144.4潤濕劑潤濕劑降低浸潤劑體系的表面張力，使浸潤劑更易潤濕玻纖表面達到均勻浸透原絲的效果，潤濕劑的另一作用是改善高聚物對被復有浸潤劑的玻纖表面的浸潤和向原絲內部即單絲間的浸透性二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page154.4增塑劑增塑劑調節成膜劑的軟硬度、粘結性、浸透性等二、玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用玻纖浸潤劑的主要構成組分及作用Page16（一）（一）、在纖維高速拉制過程中，浸潤劑為數百根、在纖維高速拉制過程中，浸潤劑為數百

8、根乃至數千根玻纖單絲提供粘結性能和潤滑性能，保乃至數千根玻纖單絲提供粘結性能和潤滑性能，保證拉絲工藝的順利進行，同時有效地改變玻璃纖維證拉絲工藝的順利進行，同時有效地改變玻璃纖維的某些缺陷和表面性質，增加原紗的耐磨性和提高的某些缺陷和表面性質，增加原紗的耐磨性和提高拉伸強度；保護纖維免受大氣和水分的侵蝕拉伸強度；保護纖維免受大氣和水分的侵蝕三三、浸潤劑在玻纖制品生產制造過程中的作用浸潤劑在玻纖制品生產制造過程中的作用Page17（二）（二）、在纖維烘干過程中，保證原絲筒或直接無、在纖維烘干過程中，保證原絲筒或直接無捻粗紗所需的特性，如：原絲筒或直接無捻粗紗良捻粗紗所需的特性，如：原絲筒或直接無

9、捻粗紗良好的成型性能（纖維不能粘并或滑移）、不黃變、好的成型性能（纖維不能粘并或滑移）、不黃變、遷移小等要求遷移小等要求三三、浸潤劑在玻纖制品生產制造過程中的作用浸潤劑在玻纖制品生產制造過程中的作用Page18（三）（三）、在原絲或直接無捻粗紗退并、絡紗、切割、在原絲或直接無捻粗紗退并、絡紗、切割、織造、制氈等加工過程中，提供良好的、織造、制氈等加工過程中，提供良好的加工工藝加工工藝性能性能，如：不毛絲、不斷紗、不脫圈、易切割、分，如：不毛絲、不斷紗、不脫圈、易切割、分散性好、抗靜電、成帶性好、短切紗的流動性好等散性好、抗靜電、成帶性好、短切紗的流動性好等三、三、浸潤劑在玻纖制品生產制造過程中

10、的作用浸潤劑在玻纖制品生產制造過程中的作用Page19從玻纖制品應用過程講，浸潤劑的作用就是滿足玻纖制品與基材樹脂復合成型及固化過程的工藝要求，復合材料的復合成型工藝不同，纖維制品所采用的浸潤劑也不盡相同，常用的纖維制品復合成型工藝、相應的浸潤劑特性簡述如下四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page201 1、手糊成型手糊成型常用的玻纖制品形式玻纖布、氈及織物，常用的樹脂有不飽和聚酯樹脂，環氧樹脂等，主要要求：易于被樹脂浸透且氣泡容易排除；有足夠的形變性，能滿足制品復雜形狀的成型要求；能夠滿足制品使用條件的物理和化學性能要求；浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：

11、良好的集束性、與基體樹脂良好的浸潤性及相溶性；柔韌性；與基體樹脂良好的反應性（偶聯劑）四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page212 2、噴射成型噴射成型 無捻粗紗，不飽和聚酯樹脂、發泡聚氨酯樹脂等主要的要求：連續高速切割時、易切斷、毛絲少、靜電少；分束率高，90%以上；短切后的原絲具有優良的覆模性；樹脂浸透快，易于被輥子輥平并易于驅趕氣泡浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：優異的集束性、適當的硬挺度（一般控制在100-120mm左右）、較好的抗靜電性、良好的浸漬性、良好的層間隔離效果四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Pa

12、ge223 3、BMCBMC預混料模壓預混料模壓短切紗、酚醛環氧樹脂主要要求主要要求：纖維易于短切和分散、被樹脂浸潤；纖維隨樹脂有一定的流動性；纖維不宜過早開纖、纖維分布均勻無樹脂集聚、毛團、局部短料的現象等浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能優異的集束性、分散性、抗靜電性能、耐溫性、電絕緣性、與基材樹脂良好的浸潤性四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page234 4、SMCSMC預浸料模壓預浸料模壓無捻粗紗、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂，主要要求：主要要求：纖維易于短切和分散，玻璃纖維切斷

13、時不粘切割機，纖維分布均勻無樹脂集聚、毛團、局部短料的現象；與基材樹脂良好的浸潤性和中等的相溶性，易于氣泡排出，模壓成型時，纖維具有良好的流動性，制品外觀平滑，無纖維顯露四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page244 4、SMCSMC預浸料模壓預浸料模壓 浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：優異的集束性、一定的硬挺性、切割性、分散性、抗靜電性能、耐溫性、電絕緣性、與基材樹脂良好的穿透性及適度的相溶性使得玻璃纖維與基體的界面粘結性能良好四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page255 5、纏繞、拉

14、擠成型纏繞、拉擠成型 無捻粗紗、表面氈；不飽和聚酯樹脂、酚醛環氧樹脂、乙烯基樹脂、環氧樹脂等。主要的要求：主要的要求：成帶性好，呈扁帶狀；無捻粗紗退解性好，在從紗筒退解時不脫圈，不形成鳥巢狀亂絲；張力均勻，無懸垂現象；無捻粗紗浸透性好，從樹脂槽通過時易為樹脂潤濕及浸透，浸透后無白絲，氣泡少浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：良好的集束性好；適宜的潤滑性；與樹脂基材快速的浸潤性和相溶性四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page266 6、連續纖維預浸料連續纖維預浸料（模壓、模壓、RTMRTM、纏繞、纏繞、熱壓罐）、熱壓罐）無捻粗紗、織

15、物；酚醛環氧樹脂、環氧樹脂等；主要的要求：主要的要求：成帶性與柔韌性好；耐磨不起毛；易于被樹脂浸潤、浸透；氣泡容易排除；有足夠的形變性浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：良好的集束性、耐磨性、柔韌性；與基體樹脂的快速浸潤性及相溶性四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page277 7、SFT熱塑性復合工藝熱塑性復合工藝四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page287 7、SFT熱塑性復合工藝（擠出、注射成型工藝）熱塑性復合工藝（擠出、注射成型工藝）短切紗、短切紗、PA、PP、PC、PBT，主要要求

16、：主要要求：纖維易被樹脂浸潤、纖維隨樹脂有一定的流動性；纖維不宜過早開纖、纖維分布均勻無樹脂集聚、毛團、局部短料的現象；耐高溫黃變性等浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：優異的集束性、分散性、抗靜電性能、耐溫性、與基材樹脂良好的浸潤性四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page298 8、LFT熱塑性復合工藝（熱塑性復合工藝（LFT-GLFT-G）四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page308 8、LFT-LFT-D D（模壓）（模壓）四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用

17、過程中的作用Page318 8、LFT-LFT-D D（注射）（注射）四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page328 8、LFT纖維制品及要求纖維制品及要求無捻粗紗、無捻粗紗、PA、PP，主要要求：主要要求：纖維集束性、成帶性好、纖維易被樹脂浸潤、纖維在樹脂中均勻分布；纖維耐高溫黃變浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：優異的集束性、成帶性、分散性、耐溫性、與基材樹脂良好的浸潤性四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page339 9、GMTGMT工藝（模壓成型）工藝（模壓成型）它是以連續玻璃纖維氈

18、或短切玻纖氈和熱塑性樹脂（常用PP）復合而成的一種片狀模塑料，目前國內較多的為干法生產工藝（也稱層合法），是將連續玻璃纖維氈和聚丙烯片疊合后，經過加熱、加壓、浸漬、冷卻定型和切斷等工序制造GMT的方法，主要的要求：主要的要求：纖維制品易于被PP樹脂浸潤浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：浸潤劑賦予玻纖制品的主要功能：優異的集束性、成帶性、耐溫性、與基材樹脂良好的浸潤性、粘結性四、四、浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用浸潤劑在玻纖制品應用過程中的作用Page34（一）（一）復合材料性能的主要影響因素復合材料性能的主要影響因素包括三個方面：1、基體和增強體或功能體的性能2、復合材料的結構和成型技術3、界面

19、結合狀態(物理的和化學的)及由此產生的復合效應五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page35（一）（一）復合材料性能的主要影響因素復合材料性能的主要影響因素在玻纖生產中涉及界面的技術環節主要是由玻璃纖維浸潤劑、粘結劑及專用涂料三個技術范疇組成玻璃纖維浸潤劑在玻璃纖維表面形成的涂復層，介于玻璃表面與樹脂表面之間,起著中間粘結層及傳遞應力的作用，并將應力從低模量的樹脂傳遞到高模量的增強材料，形成整體的宏觀力學行為。顯然要獲得理想的復合材料，最本質的是要解決兩相物質之間的界面及形成。界面通常被認為是玻璃纖維復合材料三要素中最主要的一環。五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識五、復合材料界面知

20、識五、復合材料界面知識（二）復合材料界面形成過程（二）復合材料界面形成過程復合材料中，增強體與基體間最終界面的獲得，復合材料中，增強體與基體間最終界面的獲得，一般分為兩個階段：一般分為兩個階段：五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識（二）復合材料界面形成過程（二）復合材料界面形成過程1 1、基體與增強體在一種組分為液態（或粘流態）時發生接觸或潤濕的過程，或是兩種組分在一定條件下均呈液態（或粘流態）的分散、接觸及潤濕過程；這種潤濕過程是增強體與基體形成緊密的接觸而導致界面良好結合的必要條件。五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識（二）復合材料界面形成過程（二）復合材料界面形成過程2、液態（粘

21、流態）組分的固化過程。要形成復合材料增強體與基體間穩定的界面結合，均必須通過物理或化學的固化過程（凝固或化學反應固化）Page39（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論復合材料中相與相之間的兩相交接區是一個具有相當厚度的界面層，兩相的接觸會引起多種界面效應，使界面層的結構和性能不同于它兩側鄰近的結構和性質；關于復合材料的界面理論較多：界面浸潤理論、化學健理論、優先吸附理論、防水層理論、形變層理論、約束層理論和擴散層理論等，下面重點介紹界面浸潤理論、化學健理論、優先吸附理論、防水層理論五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page40（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論1

22、 1、潤濕理論潤濕理論：認為：要使樹脂對增強體緊密接觸，就必須使樹脂對增強體認為：要使樹脂對增強體緊密接觸，就必須使樹脂對增強體表面很好地浸潤。表面很好地浸潤。樹脂表面能必須低于纖維的表面能?；w樹脂在液態時如不能對纖維表面形成有效的浸潤，在接觸面上則留下空隙，將導致界面缺陷和應力集中，使界面的粘結強度下降。同時水汽也會沿著此缺陷而浸入玻璃鋼制品內部，導致制品耐老化性能大幅度下降。因此玻璃纖維制品的潤濕性是一個極其重要的指標，它決定玻璃纖維與基體樹脂的界面結合的優劣五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page41（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論1 1、潤濕理論潤濕理論：該理

23、論很好地解釋了該理論很好地解釋了解釋了增強體表面粗化、表面解釋了增強體表面粗化、表面積增加有利于提高與基體樹脂界面結合力的事實，積增加有利于提高與基體樹脂界面結合力的事實，但但無法解釋采無法解釋采用偶聯劑后使樹脂基復合材料界面粘用偶聯劑后使樹脂基復合材料界面粘結強度提高的現象結強度提高的現象五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page42（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論2 2、化學鍵理論化學鍵理論認為：基體樹脂表面的活性官能團與增強體表面的官認為：基體樹脂表面的活性官能團與增強體表面的官能團能起化學反應。因此樹脂基體與增強體之間形成能團能起化學反應。因此樹脂基體與增強體之間

24、形成化學鍵的結合，界面的結合力是主價鍵力的作用?；瘜W鍵的結合，界面的結合力是主價鍵力的作用。五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page43（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論2 2、化學鍵理論化學鍵理論該理論在偶聯劑應用于玻璃纖維復合材料中得到很好該理論在偶聯劑應用于玻璃纖維復合材料中得到很好應用，也被界面研究的實驗所證實，但無法解釋偶聯應用，也被界面研究的實驗所證實，但無法解釋偶聯劑對不具備活性基團的聚合物、不具備與樹脂反應的劑對不具備活性基團的聚合物、不具備與樹脂反應的基團的作用基團的作用五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page44（三）（三）復合材料的界面理論復

25、合材料的界面理論3 3、優先吸附理論、優先吸附理論該理論認為，界面上可能發生增強體表面優先吸附樹脂中的某該理論認為，界面上可能發生增強體表面優先吸附樹脂中的某些組分，這些組分與樹脂有良好的相容性，可以大大改善樹脂些組分，這些組分與樹脂有良好的相容性，可以大大改善樹脂對增強體的浸潤；同時，由于優先吸附作用，在界面上可以形對增強體的浸潤；同時，由于優先吸附作用，在界面上可以形成所謂的成所謂的“柔性層柔性層”，此，此“柔性層柔性層”極可能是一種欠固化的樹極可能是一種欠固化的樹脂層，它是脂層，它是“可塑的可塑的”，可以起到松弛界面上應力集中的作用，可以起到松弛界面上應力集中的作用，故可以防止界面粘脫，

26、故可以防止界面粘脫五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論3 3、優先吸附理論、優先吸附理論解釋了偶聯劑對不具備活性基團的聚合物、不具備與樹脂反應的基團的作用，當玻璃纖維被偶聯劑覆蓋后，偶聯劑對樹脂中的某些組分“優先吸附”，這樣，改變了樹脂對玻璃表面的浸潤性五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論3 3、優先吸附理論、優先吸附理論解釋化學鍵不能解釋的現象，當玻璃纖維被偶聯劑覆蓋后，偶聯劑對樹脂中的某些組分“優先吸附”，這樣，改變了樹脂對玻璃表面的浸潤性。五、復

27、合材料界面知識五、復合材料界面知識（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論4 4、防水層理論、防水層理論認為：認為：清潔的玻璃表面是親水的，而經偶聯劑處清潔的玻璃表面是親水的，而經偶聯劑處理并覆蓋的表面變成疏水表面，該表面可以防止理并覆蓋的表面變成疏水表面，該表面可以防止水的侵蝕，從而改善復合材料濕態強度。水的侵蝕，從而改善復合材料濕態強度。五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論4 4、防水層理論、防水層理論解釋玻纖經偶聯劑處理后，濕態強度大大改善的解釋玻纖經偶聯劑處理后，濕態強度大大改善的現象現象。但實際中不完全是但實際中不完全是 P

28、age49（三）（三）復合材料的界面理論復合材料的界面理論對于復合體系的界面現象和結構的解釋，不能單純以一種化學偶聯或單純以一種物理化學現象來解釋若潤濕理論和化學鍵理論都存在時，認為化學偶聯作用應是主要的，然后提高浸潤性，則效果最佳五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識Page50（四）樹脂基復合材料界面要求（四）樹脂基復合材料界面要求1、要有足夠的界面粘結強度和潤濕性。調節固液的表面張力和接觸角，可以達到改善粘結強度的目的2、要有一定的界面層厚度。通過纖維表面涂層、化學接枝和用偶聯劑處理等方法可以形成較厚的界面層。較厚的界面層，尤其是其模量呈梯度變化的界面層，能明顯的改善復合材料的抗沖擊和

29、耐疲勞性能3、消除成型（固化）過程中界面層的應力集中?？梢酝ㄟ^調節增強材料和樹脂的熱變形性能或設計特定的界面層盡可能消除殘存的界面應力。實驗證明，在不發生膨脹收縮應力的狀態下，復合材料的抗沖擊強度將大幅提高五、復合材料界面知識五、復合材料界面知識六、浸潤劑如何實現好的界面結合并起到六、浸潤劑如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用傳遞應力的作用1、浸潤劑采用極性較大的組分，賦予纖維制品表面以較高的表面能，使基材樹脂充分浸潤玻纖表面。六、浸潤劑如何實現好的界面結合并起到六、浸潤劑如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用傳遞應力的作用2、浸潤劑中偶聯劑必須與玻璃表面發生化學反應，形成牢固的化學鍵。

30、并與基體樹脂產生良好的粘結力，起到橋梁的作用。六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用起到傳遞應力的作用3、浸潤劑中粘結成膜組分必須對玻璃表面具有良好的粘結力，與FRP基體樹脂有良好的溶解性，同時參與固化反應。六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用起到傳遞應力的作用4、浸潤劑中的潤滑劑、助劑也必須能溶解或擴散于基體樹樹脂之中。盡量減小潤滑劑或其它組分對界面粘結的干擾。六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用起到傳遞應力的作用5、采用極性較強的成

31、膜劑、偶聯劑等，改善纖維制品表面的極性，使得極性的基體與極性的增強體有較強的界面結合，因而也就有較強的界面結合強度及復合材料強度Page566 6、浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響實例實例（1）不同浸潤劑的玻璃纖維織物增強環氧樹脂基復合材料性能六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用起到傳遞應力的作用浸潤劑名稱浸潤劑名稱浸潤劑浸潤劑A A浸潤劑浸潤劑B B拉伸強度，Mpa574584彎曲強度，Mpa560610干態層間剪切強度，Mpa54.964.3濕態層間剪切強度，Mpa42.860.4備注：層間剪切性能為

32、粗紗NOL環測試數據，浸潤劑A/B采用的偶聯劑均為A1100，浸潤劑A彎曲、層間剪切性能明顯低于浸潤劑BPage576 6、浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響實例實例（2）不同浸潤劑玻璃纖維織物增強乙烯基樹脂復合材料性能六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用到傳遞應力的作用浸潤劑名稱浸潤劑名稱浸潤劑浸潤劑C C浸潤劑浸潤劑D D拉伸強度，Mpa564.8586.8彎曲強度，Mpa451530.5干態層間剪切強度，Mpa55.967.8濕態層間剪切強度，Mpa49.265.1備注：層間剪切性能為粗紗NOL環測

33、試數據，浸潤劑C/D采用的偶聯劑均為A174。浸潤劑C、彎曲、層間剪切性能明顯低于浸潤劑DPage586 6、浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響實例實例（3）纖維制品表面浸潤劑涂覆量對復合材料性能的影響六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用起到傳遞應力的作用浸潤劑涂覆量浸潤劑涂覆量L L（低）（低）H H（高）（高）拉伸強度，Mpa596610彎曲強度，Mpa509.4437.3濕態彎曲強度，Mpa464.1405.2備注：浸潤劑C處理的玻璃纖維織物增強乙烯基樹脂復合材料Page596 6、浸潤劑對玻纖制品復

34、合材料性能的影響浸潤劑對玻纖制品復合材料性能的影響實例實例結論u 根據實例1/實例2的試驗結果，可以看出浸潤劑對復合材料界面性能有著關鍵性的影響，通過浸潤劑配方與組分研究，可有效提高復合材料界面性能u 低浸潤劑涂覆量的玻纖制品復合材料性能相對由于高涂覆量的較優，因此在滿足玻纖制品生產、加工工藝要求的情況下，盡量減少玻纖表面的浸潤劑涂覆量六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并六、浸潤劑應該如何實現好的界面結合并起到傳遞應力的作用起到傳遞應力的作用七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價 浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價，可從以下幾方面開展：浸潤劑的表面性能、復

35、合材料宏觀力學性能評價、微觀界面分析（一）浸潤劑的表面性能1、測定纖維、樹脂表面能或潤濕角，分析基材樹脂對纖維的潤濕特性，常用的儀器：表張力儀/界面張力儀（德國Dataphysics公司精度較高）2、涂覆后的纖維表面形態(微結構、粗糙度、孔隙率、比表面積微裂紋、結晶結構等)，測試手段：氣相爭譜,小角 X射線衍射(SAXS),激光拉曼光譜,掃描電鏡(SEM),透射電鏡(TEM),掃描遂道顯微鏡(ST M),原子力顯微鏡(AFM)等七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價（二）復合材料宏觀力學性能評價宏觀力學性能是對纖維、樹脂基體、界面以及加工工藝等方面的綜合評

36、價，此方法只能對浸潤劑的界面性能進行平行測試評價1、粗紗NOL層間剪切性能測試，復合材料界面性能的直接反映，參考標準：ASTM2344、GB/T2578、GB/T14612、粗紗浸膠束紗拉伸性能的測試，參考標準：ASTM23433、復合材料拉伸性能測試，執行標準：GB/T14473354（定向纖維）4、復合材料彎曲性能測試，執行標準：GB/T14493356（定向纖維）5、復合材料縱橫剪切性能，參考標準：GB/T 33556、復合材料抗沖擊強度測試，參考標準：GB/T 1451 七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價七、浸潤劑對復合材料界面性能影響的評價 （三）界面微觀評價方法：可以采用近代先進的分析技術，如，掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）尤其是高分辯率的透射電鏡（HRTEM），還可給出纖維表面、復合材料斷口形貌和顯微結構。X射線電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）、能給出纖維表面官能團含量和復合材料界面的元素和鍵合狀態。對紅外光譜（FT-IR）數據的分析，可以了解基體樹脂在纖維表面是發生了物理吸附還是化學吸附七、復合材料界面性能評價七、復合材料界面性能評價界面結合較弱界面結合較弱SEMSEM電鏡圖片電鏡圖片界面結合較強界面結合較強SEMSEM電鏡圖片電鏡圖片