樹脂基復(fù)合材料的介紹及制備要點-UDP糖丨MOF丨金屬有機框架丨聚集誘導(dǎo)發(fā)光丨熒光標記推薦西安pg電子官方生物

界面層的結(jié)構(gòu)由樹脂與纖維間的接觸與潤濕、樹脂固化這兩個階段共同作用決定，界面層對樹脂基復(fù)合材料整體的物理性能具有**重要的影響。界面層會影響纖維與樹脂基體間的應(yīng)力傳遞、復(fù)合材料的裂紋擴展歷程以及復(fù)合材料對環(huán)境因素的適應(yīng)性。當受力時，復(fù)合材料會因為應(yīng)力集中點的存在而發(fā)生裂紋，裂紋在樹脂基體中擴展，若遇到高強度的纖維時，就會阻止其前進，裂紋被迫沿界面發(fā)展，使其脫膠。若遇到低強度的纖維就會導(dǎo)致纖維的斷裂，而纖維的斷裂與纖維從樹脂基體中拔出克服摩擦力的過程，就會吸收大量的能量。裂紋在材料中不斷地迫使界面脫膠，纖維拔出，基體和纖維的斷裂，直至復(fù)合材料被破壞。

二、浸潤劑/上漿劑

除了選用合適的基體樹脂和纖維材料外，還需要關(guān)注提升纖維與樹脂基體的界面結(jié)合力，這就不得不提到纖維浸潤劑/上漿劑。未經(jīng)表面處理的玻璃纖維表面光滑、活性基團少，其無機特性與有機特性的不相容性，使得玻璃纖維與樹脂基體界面結(jié)合較弱。類似地，未經(jīng)表面處理的碳纖維表面是高度穩(wěn)定且非極性的光滑類石墨結(jié)構(gòu)，直接與樹脂基體很難形成理想的界面粘接。所以需要在玻璃纖維和碳纖維表面使用浸潤劑/上漿劑進行處理。圖3分別是玻璃纖維和碳纖維生產(chǎn)過程的卡通示意圖。浸潤劑/上漿劑一般由成膜劑、偶聯(lián)劑、潤滑劑及其它添加劑等組成的溶液、乳液或者分散體。

浸潤劑/上漿劑的作用主要有如下幾點：

1、保護“新鮮出爐”的纖維表面免受磨損，減少毛羽產(chǎn)生；

2、使纖維在加工以及后加工過程中不會斷裂；

3、使纖維不受水的侵蝕；

4、提高界面剪切強度和界面結(jié)合力，提升復(fù)合材料綜合物理性能。

例如，以玻璃纖維為例，下圖是玻璃纖維、浸潤劑和基體樹脂的作用示意圖（如圖4）。硅烷偶聯(lián)劑與玻璃纖維表面反應(yīng)生成硅氧鍵，而硅烷偶聯(lián)劑另一端含有氨基、環(huán)氧、雙鍵等有機官能團，能與成膜劑相溶。成膜劑的作用是在纖維表面形成一層較厚且堅韌的連續(xù)保護膜，防止纖維被摩擦損傷，同時所形成的連續(xù)保護膜必須有良好的彈性，以適應(yīng)高速拉絲工藝。成膜劑一般有聚醋酸乙烯酯、聚酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等樹脂的分散體或乳液。潤滑劑一般有醚類、醇的共聚物類、陽離子胺鹽類、油酸酯類等。在掃描電鏡下（如圖5所示），良好的纖維界面處理是纖維被樹脂包覆良好，而較差的纖維界面處理則是纖維在樹脂中可以滑移或者有光滑的斷面。