偶联剂对玻璃纤维增强环氧复合材料吸湿及力学性能的影响

       树脂基复合材料吸湿后，其理化、机械性能严重劣化，因此吸湿及吸湿对复合材料性能影响的研究成为研究热点。Springer等，对树脂基复合材料的吸湿机理进行研究，Merdas等，探讨了吸湿对树脂基体耐热性能的影响，包建文等对复合材料吸湿后的机械性能进行了研究。上述研究结果表明，吸湿后复合材料基体会发生溶胀、塑形变性、水解等，从而使纤维／基体界面脱粘和基体开裂，而界面脱粘是其力学性能下降的主要原因。在复合材料的界面研究中，使用偶联剂对复合材料界面进行处理，利用偶联剂的桥联作用，改善复合材料的界面粘结提高其界面粘结强度，是复合材料界面改性中最有效的方法之一。但利用偶联剂界面改性，研究偶联剂对树脂基复合材料的耐湿性能影响的文献鲜有报道。本文采用有机硅烷偶联剂KH550和KH560分别对玻璃纤维表面进行预处理或与基体树脂混合，改善玻璃纤维与基体之间的界面，研究上述处理方法对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料( GF/E-51)的吸湿性能及吸湿性能对其层间剪切强度的影响。

      (1)采用KH550和KH560对纤维表面进行预处理，复合材料的平均吸湿速率分别下降了31. 8%和59. 4%，但对复合材料的饱和吸湿量影响较小；

      (2)采用偶联剂与树脂基体混合后，能显著增加GF/E-51复合材料试件的饱和吸湿量，与不含偶联剂的试件相比，添加KH550的试样的饱和吸湿量增加了36. 4%，而添加KH560的增加了17. 10-10；

      (3)在50℃水中浸泡79d后，仅采用KH550预处理的试件的剪切强度提高了10. 3%，其它经偶联剂处理的试样的短梁剪切强度则略有下降。

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