国外玻璃纤维表面处理发展水平介绍

一、概 述 玻璃纤维的表面化学处理是提高玻璃钢性能的重要措施之一。它不仅提高了玻璃钢的干态强度,而且特别显著地提高了玻璃钢的湿态强度。同时,还显著地改善了玻璃钢的耐候性、耐水性、电性能、热性能和耐腐蚀性能,延长了制品的使用寿命。近年来的理论研究表明,表面化学处理的这种作用是由于它增强了玻璃与树脂间的粘结,防止水或其他介质的渗入,从而改善了树脂—玻璃界面状态的缘故。因此,玻璃纤维的表面化学处理,不仅是提高玻璃钢性能的重要措     

粘合与界面化学(下)

五、玻璃钢界面机理 前已述及优质高强的玻璃钢主要取决于三个因素:(1)玻璃纤维的强度;(2)树脂的强度;(3)玻璃纤维与树脂的粘结强度与耐久性。如何增加两者之间的粘结性是获得优质复合材料的技术关键之一。用经过化学(偶联剂)处理的玻璃纤维制成的玻璃钢,其性能、特别是湿态性能有很大的提高,促使人们对这一问题展开了广泛的研究。有水膜的玻璃的临界表面张力为70达因/厘米,玻璃表面涂有偶联剂后,临界表面张力下降至25～40达因/厘米,而一般热固性树脂的表面张力在35(聚酯)～50(环氧)达因/厘米范围内。涂覆有偶联剂的表面使树脂的浸润性变差,但由此制得的玻璃钢     

浅谈增强型浸润剂

树脂与玻璃纤维之间的界面粘结好坏直接影响玻璃钢复合材料的性能。界面状况受着保留在玻璃纤维表面上浸润剂的影响。合理使用浸润剂使制品的力学性能:如干湿强度、电性能、耐湿性能及化学稳定性等均有明显提高和改善。更能满足制品在各种特定条件下的应用性能要求。无疑的,玻璃纤维增强型浸润剂的研究,有利于提高产品的性能,将推动着玻璃钢的发展。增强型玻璃纤维浸润剂一般是通过前处理工艺复盖在玻璃纤维表面上。当玻璃纤维制成玻璃钢时,浸润剂就在树脂/玻璃纤维之间形成一个界面层,界面面积是非常大的。按纤维直径为14微米,玻璃钢的包胶量为50％,则密度为1.7g/cm~3。计算就25×     

SB-j增强型玻璃纤维浸润剂的使用

玻璃纤维增强材料和树脂基体是玻璃钢的主要原材料。为了获得性能好、质量高的玻璃钢,除提高玻璃纤维和树脂性能外,还需改善树脂与纤维之间的界面状况。界面状况受着保留在玻璃纤维表面上浸润剂的影响。通常的做法是对玻璃纤维表面进行化学处理或使用增强型浸润剂。本文较系统的介绍了一种新型增强型玻璃纤维浸润剂SB-j浸润剂的使用情况。     

空心微珠作填料的复合硅酸盐隔热保温涂料的研制

对玻璃微珠表面进行改性处理的方法和用作有机材料的填料或增强剂进行了研究。经过处理的玻璃微珠表面能与有机材料基体反应，在有机材料和无机材料之间形成界面层，能提高复合材料的强度，适于作有机材料的填料。     

固化程度对玻纤层合板与涂层界面性能的影响

针对风力发电叶片外表面部分区域,考察手糊玻纤层合板(玻璃钢板)的不同固化程度对手糊玻璃钢板与修型腻子界面附着力的影响,保证叶片涂层与基材有良好的附着力,保证使用中涂层安全.玻璃钢板的固化程度用Tg表征,制备不同Tg(40.6℃、54.5℃、59.9℃、70.4℃)玻璃钢板,考察玻璃钢板的Tg值对界面附着力的影响,实验结果表明:Tg为40.6 °、54.5℃、59.9℃、70.4℃的玻璃钢板,制品邵氏硬度没有明显差别,对玻璃钢板/修型腻子界面附着力亦无显著影响.     

玻璃纤维润滑剂

玻璃纤维是玻璃钢中不可缺少的主要原材料,由于玻璃钢成型工艺的不同及产品性能的差异,因此,要求玻璃纤维的表面性能要能够适应,如成型工艺方面,拉挤、缠绕要求树脂能够快速浸润,短切纤维则要求硬挺性、分散性和短切性,织物要求纤维有成带性等;从产品性能上,如希望界面粘接好,要求纤维表面能适应不同的基体树脂等等,这些都与纤维的表面浸润剂有关.玻璃钢行业反映有的国产纤维质量不如进口的好,虽然影响纤维质量     

玻璃纤维增强建筑用聚乙烯树脂复合材料的性能

采用剥离测试方法来表征制得的玻璃纤维增强建筑用聚乙烯树脂复合材料的界面黏结强度,并对其进行红外光谱、接触角、微观组织测试与分析。研究结果表明:采用浸润剂处理可以使玻璃表面生成新基团;浸润剂能够提高玻璃表面接触角,从而更易与树脂形成浸润状态,由此改善玻璃和树脂的界面结合状态,实现界面黏结特性的显著优化。在剥离测试中发现经浸润剂处理后,玻璃可以和树脂之间形成更强的界面结合作用;树脂从玻璃表面发生剥离之后,形成了光滑的玻璃片,同时还有部分纵横交错的划痕。     

根据扩散理论研究玻璃钢水浸泡前期的力学性能变化规律

一、前 言 六十年代以来,我国在玻璃钢水老化研究方面做了大量的工作,特别是对手糊成型的环氧类和不饱和聚酯类玻璃钢,积累了很多数据,得到以下几个主要结果: 1.玻璃钢在水浸泡条件下,开始阶段力学性能下降较多、较快,以后则趋向缓和,达到温态极限强度。 2.不同的玻璃钢构件(或试样),在常温水浸泡条件下达到湿态极限强度所需要的时间往往是不同的。     

玻纤/聚丙烯复合材料的界面改性研究进展

主要介绍了GF/PP复合材料的界面改性方法,玻璃纤维的表面处理和树脂基体改性。其中,玻璃纤维的表面处理包括偶联剂处理、浸润剂处理、等离子处理以及玻璃纤维的表面接枝。     

船用玻璃钢湿态强度试验研究

本文介绍了国产船用玻璃钢的湿态强度试验结果,并给出了国产玻璃钢船的湿态强度指标建议值。     

焊接热循环对瓷釉涂层管道瓷层/金属界面的影响

采用焊接热模拟、电子探针、金相显微镜、X射线衍射等方法研究了热循环对瓷釉涂层管道瓷层/金属密着性的影响.结果表明:焊接热循环改变了瓷层的相结构,峰值温度低于1200℃的试样,瓷层相结构主要为玻璃态,有少量晶相析出,峰温为1350℃的试样,瓷层冷却后全部转变为玻璃态;焊接热循环对瓷层与金属界面产生了显著的影响,不同温度区间发生了不同的变化,950℃时瓷层与基体之间元素过渡平缓,密着最好,而1350℃时由于过渡层的烧损,使瓷层与基体金属之间的连接变得异常脆弱,从而出现了热影响区由高温区到低温区密着性能由差到好,再到一般的变化趋势.瓷层/金属界面过渡层的存在至关重要,各元素在界面处的平缓过渡有利于提高瓷层与金属基体结合性能,界面层的消失,会使其密着性能恶化.     

玻璃微珠填充PVC复合材料结构与性能的研究

研究了经表面处理的玻璃微珠填充PVC的力学性能和热性能.结果表明,经过适当表面处理的玻璃微珠可以通过熔融共混均匀分散在PVC中,粒子与基体界面结合良好.随着玻璃微珠用量的增加,填充体系的弯曲强度、拉伸强度、维卡软化点增加,冲击强度减小.     

玻璃基体表面原位生长PANI薄膜的微纳米结构与导电性能

采用分散聚合方法在玻璃基体表面制备得表面光滑聚苯胺(PANI)导电膜.采用扫描电子显微镜(SEM)研究氧化剂过硫酸铵(APS)加入方式、质子酸环境对制得膜形貌的影响.通过紫外光谱和红外光谱分析玻璃基体表面导电PANI膜的结构.结果发现:采用滴加APS方式可制得致密PANI膜;本身黏度较大的无机舍氧酸(高氯酸、磷酸)与PVP稳定剂并用时会使体系黏度增大,无法制得导电薄膜(高氯酸、PVP体系)或只能得到有缺限的膜(磷酸、PVP体系).紫外分析证实玻璃基体表面是掺杂态PANI膜,红外分析表明PANI膜结构中不合有稳定剂PVP.膜的电导率数量级在10-3S/cm,电导率高低与形貌好坏存在一致性.     

高聚物PP/纳米CaCO_3粉体共混体系相容性机理的研究

为探讨纳米CaCO3粉体与高聚物PP的相容性机理,比较研究了表面处理剂(S)、增容剂(PP-g-MAH)的增容作用。采用扫描电镜观察了纳米CaCO3粉体在聚合物PP基体中的分散行为及界面现象,建立了PP/纳米CaCO3粉体共混体系相容性机理的物理模型。结果表明,加入表面处理剂(S)—增容剂(PP-g-MAH)复合界面改性剂后,两相相容性进一步增加。     

HDPE/纳米CaCO3复合体系相容机理研究

为探讨HDPE与纳米CaCO3粉体的相容机理,比较研究了表面处理剂-硬脂酸(S)、增容剂(HDPE-g-MAH)的增容机理。采用扫描电镜观察纳米CaCO3粉体在聚合物HDPE基体中的分散和界面作用机理,并建立了HDPE/纳米CaCO3粉体复合体系相容性机理的物理模型。结果表明:加入表面处理剂(S)-增容剂(HDPE-g-MAH)复合界面改性剂后,两相相容性进一步增强。     

β成核剂增容玻纤/聚丙烯复合材料的结构与性能

通过溶液浸润法得到表面包覆β成核剂的玻纤,研究了改性后的玻纤/聚丙烯复合材料的结构与性能。实验结果表明:β成核剂的存在可诱导聚丙烯在玻纤表面附生结晶,增强基体与玻纤的界面粘结力,显著提高玻纤/聚丙烯复合材料的力学性能。相较于未经处理的玻纤/聚丙烯复合材料,采用该方法制备的复合材料拉伸强度从31.7 MPa提高到了38.7 MPa,增幅达到21.9%。     

含碳纳米管上浆剂上浆改性碳纤维及其界面研究

碳纤维(CF)是一种高强度、高模量的高性能纤维,被广泛应用于复合材料中,但是纤维表面的活性官能团含量低,与基体之间的界面结合性能较差。本文利用含氨基化碳纳米管(NH_2-CNTs)上浆剂对光威GQ4922/12K型碳纤维表面进行改性,改善碳纤维与环氧树脂之间的界面结合性能。通过傅里叶红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱、接触角和微脱粘对改性后的纤维表面组成、表面形貌、表面自由能和界面剪切强度进行分析,发现NH_2-CNTs可成功接枝到碳纤维表面,改性后纤维表面的氧(氮)元素含量增加,与水接触角从67.1°降低到50.5°,表面自由能从32.2 mN/m增加到了41.1 mN/m;界面剪切强度在氨基化碳纳米管质量浓度为0.6%时达到最大,相比未改性纤维从62.3 MPa提高到76.8 MPa,提高了23.3%。结果表明通过在上浆剂中引入氨基化碳纳米管,可以增加碳纤维表面活性,提高碳纤维与基体树脂的界面结合性能。     

碳纤维上浆改性及其增强聚合物材料研究进展

介绍了针对不同树脂基体制备碳纤维(CF)上浆剂的方法,并探讨CF上浆改性对CF增强聚合物基复合材料(CFRPC)界面性能及力学性能的影响。根据不同树脂基体类型综述了CF表面上浆后增强环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜及聚酰亚胺等聚合物材料的力学性能和界面粘结强度的变化情况。最后指出,针对不同树脂基体开发专用上浆剂,在CF生产过程中采用专用上浆剂对CF进行上浆处理,以实现CF生产完成后即可制备界面性能和力学性能优异的CFRPC,是CF上浆改性研究的未来发展方向。     

炭纤维表面特性对炭/炭复合材料力学性能的影响

分别以含有原始上浆剂的聚丙烯腈基炭纤维及其经过高温除胶处理的炭纤维为增强体,通过沥青浸渍、炭化和高温热处理方法获得了炭/炭复合材料,对获得的复合材料中基体炭的结构和材料的力学性能进行了分析。含有原始上浆剂的炭纤维表面含有较多含氧官能团,易与基体炭形成较强结合的界面,基体炭取向受到限制,在纤维轴向呈竹节状断裂,承载过程中基体炭对炭纤维协同承载作用弱,复合材料表现出了较弱的力学性能。经过高温除胶处理的炭纤维表面几乎没有含氧官能团,易于与基体炭形成弱结合界面,基体炭取向受到的约束小,可围绕炭纤维形成"类同心圆"结构。这种状态下形成的基体炭在纤维轴向连续性较好,复合材料的力学性能较高。