玻璃纤维或织物和表面处理
增强复合材料设计使用的增强材料,主要是玻璃纤维或织物。少量使用合成纤维或织物。常用有无碱纤维和中碱纤维,织物有缎纹布、斜纹布和平纹布。从强度而言,缎纹布>斜纹布>平纹布。从施工性能看,缎纹布和斜纹布,具有良好的铺复性,适用于型面较复 杂的制件。
工业级玻璃纤维或织物在拉丝和织造时,其表面都施有蜡脂类润滑剂,它是影响玻璃纤维及织物与树脂的浸润性和结合力的主要障碍,因此,施工前必须将玻璃纤维及织物进 行物理方法或化学方法的处理,是改善玻璃纤维或织物——树脂界面状况,增强界面粘结力的重要技术措施。若树脂胶液完全浸润增强材料,仅物理吸附所提供的粘结强度则能超 过树脂固化后的内聚力。
a、物理处理方法
碱液煮沸脱脂法,用 3~5%氢氧化钠溶液或肥皂水或洗涤剂浸泡玻纤或织物,煮沸 1小时左右,以清洁水清洗至中性,然后展伸晾干,保存备用。施工前须在 110℃的烘炉中干燥 1~2 小时即可使用。本方法费用低,操作简便易行。
高温灼烧法:将玻璃纤维织物,置于 350~450℃的高温烘箱或马弗炉中处理 3~5 分钟, 取出后展伸冷却至室温,保存备用。施工前须在 110℃的烘炉中干燥 1~2 小时即可使用。高温处理后润滑剂残留量约为 0.2%左右。纤维织物因灼烧处理强度损失达 20~35%。
b、化学处理方法
化学处理法通常采用含有两种不同活性反应基团的处理剂即偶联剂,处理玻纤或织物的表面。主要有有机硅化合物和有机络合物。偶联剂分子链中易水解基团经水解、缩合, 与玻璃表面作用,生成牢固的共价键,从而改变了玻璃表面原有性质,使之具有憎水、亲聚酯树脂等特性;偶联剂的亲油基团和树脂进行化学键合形成化学键。这样,通过偶联剂 的架桥作用,无机玻璃与合成树脂间以化学键而偶联起来。