玻璃纤维与树脂的润湿性研究

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1、玻璃纤维与树脂的润湿性研究宜合材料的性能是纤维与基体共同作用的结果，它们在复合材料中起了不同的作用.相互収长补短，共同配合，发挥备n优势.具仃协同效果，制备衙品质复合材料的关键之-是优良的界而性能,而树脂与纤维增强体的良好浸润则是获得高质圮复合材料界ifii的首要前提,因此，本章以玻璃纤维裸丝与树脂为研究对象,通过测址接触祝，來评价二者间的润湿性-4.1树脂浸润性的测试方法研究木组实验为检测不经过任何处理的玻纤（水拉绘）号树脂间的润湿性能，如表4.1所示.先纵向比较任种树脂分别打卩q种纤维的润湿性，紂出影响树脂浸泪性能的因索（4.1BT

2、单］述）：然后横向比较艸种纤维的润湿性，得出纤维的表血能、浸润活化能对其浸润性能的影响（4.2节闸述）。灰4.1树脂9纤维润漫实验ERECRECTTM环氧树脂760Ek_!1►环氧树脂CYD-128聚酯树脂P171-901聚酯树脂P65-901聚酯树脂1777-G-6r4.1.1五种树脂与ER纤维的接触角变化:图4.1曲线从上到卜•依次为ER纤维与树脂CYD128.760E、P65-901.P171-90K1777-G-6的接触角变化与时间关系曲线。ER纤维与760E树脂的接触角随时间的变化过程分为快速卜•降和稳定变化两个阶段°ER纤维

3、与760E树脂的初始接触角为105.6°.为了更直观地描述接触角的F降过程.我们用y=a-bx对已有数据进行拟合.结果如图4.3所示,从图中可看出接緻角6与时间t呈线性关系.这一卞降过程可以用该方程表示：^=105.63-3.97/（4.1）约150s后,随着时问的延长接社角始终在95。I•卜波动，可以认为此时系统已经平衡.接触角达到稳定•稳定后的接触为95S120r4s匚rlaffl4.1ER'J不同树脂的接触角随时间的变化惜况IOC一IOD-O0-?D・rcDEOYDIZOFG5^3IPt?I-O3I1777OGRern4.2ER与

4、不同树脂平衡后的接僦角5>*-wco75J3匸O0TimamirI94.3找独和与时间关系曲线从图4.1可以看出，ER玻璃纤维裸丝与CYD12S环氧树脂的接触角在变化过程中可以划分为3个阶段：1.快速卜一降阶段：2缓慢卜•降阶段：3稳定变化阶段。接触和&与时间『的变化关系如图4.3所示.其下降过程可用下式表示,^=114.29-3.5W(4.2)在初始状态,ER与CYD128间的接触角大于90。,为不润湿:随着时间的增加,接触角快速卜降，此时接触角处在快速卜降阶段：大约在90s2后，接触角的卜降趋势仃所减弱，进入了缓慢卜降阶段:120s

5、后，接触角进入稳定变化阶段.此时接触角没仃明显的角度变化,只是稍有波动,根据各个点的情况可以确定出平衡接触角为106ER玻璃纤维裸丝打P171-901聚酯树脂的接触角随时间变化的整个过程可以大致分为2个阶段：1•快速卜降阶段：2稳定变化阶段。首先接触角以恒定的速度卜•降.随着时间的延长趋于平衡。接触角&与时间f的变化关系如图4.3所示，其卞降过程可用下式&=86.77—5.2片(4.3)在0-150s时接触角由初始的S7.5。以恒定速度卜降.其卜降速率为337min,随着时间延长，接触角经过了快速的卜降阶段后达到了平衡状态，平衡接触角

6、为74。。ER玻璃纤维裸丝与P65-901聚酯树脂的接触角随时间变化的整个过程分为2个阶段.130s前接触角从初始状态卜的38。迅速卜降到77.4。・此阶段为快速卜降阶段：此后,接触角变化缓慢，大约在"Os后,接触角没有明显卜降，系统稳定，平衡接触角为76.8%接触角&与时间f的变化关系如图4.3所示•其卜降过程可用卜式表示，&=8&78-4.4廿(4.4)ER玻璃纤维裸丝打1777-G-6聚酯树脂的接触巾在变化过程中可以划分为2个阶段，接触ffj/E120s以前.随时间卜降很快，接触角处在快速卜降阶段：120sZ后・接触角变化速率变缓

7、，进入稳定变化阶段，接触角始fN't71.严I卜•波动.波动范用在1•左右.此时，我们叫以认为系统C经平衡.接触角稳定，稳定后的接触角为71.7。"接触旳6与时间上的变化关系如图4.3所乐.其卜降过程可用卜式表乐.&=8254—4.0宁(4.5)对5条接触角变化曲线进行比较分析，可以看出以卜•共同点：(1)接触角变化曲线大致都可以分为2个阶段：快速卜•降阶段、稳定变化阶段：(?)经过一段时间后，接触角都进入稳定变化阶段，随行时间的变化，角度并没有明显的变化,只是围绕某一数值做上下波动，而这一数值可以认为是稳定后的接触角:(3)对同一种玻

8、纤.接触角分布不同.下降趋势一致：(4)对不同树脂，接触角达到平衡的时间一样，但是平衡接触角不同。根抓ER纤錐与不同树脂接触角变化曲线•我们可以得出平衡时的接触角，见图42从图中曲线形态持征可以总结出不同树