关于硅微粉增韧环氧树脂的深入研究

安米微纳技术团队发布于2016-06-21 15:24:51

来自：安米微纳团队

2.3试验结果与分析

2.3.1处理时间试验

在B,C,D三种时间条件下处理得到的增韧石英粉试样,冲击强度均比未增韧的样高,冲击强度与处理时间呈正相关。即处理时间越长,增韧效果越好。如B试样累积冲断次数为365次、C试样为440次,而D试样高达869次。延长增韧处理时间,可增加增韧剂与石英粉接触机会,有利于增韧剂在石英粉表面吸附成膜。

2.3.2反应温度试验

在A,B,C三种温度条件下处理的增韧石英粉试样,冲击强度比未增韧的样明显提高。三个试样均经受了30cm和50cm高度各100次的冲击,升至60cm高度后,冲断次数分别为371次、395次和203次。其中以C试样的冲击强度较差。适当的温度能够加速增韧剂分子的活化、扩散和迁移能力,有利于增韧剂分子在石英粉表面的吸附和包覆的顺利进行,从而提高增韧效果。然而,增韧剂是一种高分子材料,对温度比较敏感,但有一定的承受极限。温度过高可能导致增韧剂性质发生变化,而使增韧效果变差。这可能就是C试样的冲击强度较A和B两试样差的原因。

2.3.3搅拌速度试验

增韧处理的搅拌速度假定为A,B,C三种速度,在A速度条件下处理的试样,增韧效果不明显,与未增韧样相近,冲击强度均未能冲破50cm的高度。随着搅拌速度的提高,B试样升至60cm高度时,冲击了127次就断了。而C试样在60cm高度经受了272次冲击才断。因为在高速搅拌的条件下,增韧剂和石英粉能够得到充分的分散,使增韧剂均匀地分布到石英粉中,有利于增韧剂在石英粉表面吸附成膜。所以,增韧效果有明显的改善。

2.3.4增韧剂用量试验

从A,B,C三个样品的增韧量试验结果看,以B样的增韧效果最好,经过30cm和50cm高度各冲击100次未出现断裂,再升到60cm高度连续冲击到第572次时才断裂。C样与B相近,当升到60cm高度时,冲击到第421次时才断裂。而A条件试样则较差,与未增韧的样对比差不多。由于增韧剂用量过少,不能使石英粉表面完全包覆,甚至有许多石英粉颗粒没有吸附到增韧剂分子中,形成不均匀包覆,故增韧效果不明显;而B,C两个试样的增韧效果较好,说明增韧剂分子已经在石英粉表面形成了一个分子包膜层。因为环氧树脂复合材料中的内应力是在固化过程中缓慢形成的,当形成的应力传递到石英粉表面时,才能通过柔性增韧剂分子层及时地释放和消除。所以,并不是增韧剂越多,增韧效果就越好,而是要在石英粉表面形成一个增韧剂分子包膜层,方能获得良好的增韧效果。

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