偶聯(lián)劑對(duì)FRP-FRIM復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響.pdf

1、FRP/FRIM是一種新型復(fù)合材料，在很多領(lǐng)域可替代傳統(tǒng)的FRP復(fù)合材料。要使這種新型復(fù)合材料在工程上能得到廣泛應(yīng)用，必須保證FRP與FRIM復(fù)合后界面具有良好的粘結(jié)強(qiáng)度。因此，F(xiàn)RP/FRIM復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度是這一材料復(fù)合新技術(shù)的重要研究課題。本文主要研究偶聯(lián)劑對(duì)FRP/FRIM界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響。
　　 本文首先根據(jù)FRP和FRIM表層的化學(xué)性質(zhì)，選取硅烷偶聯(lián)劑KH-570和鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-201作為FRP/FRIM

2、界面改性劑。采用單搭拉伸剪切試驗(yàn)方法，主要考慮偶聯(lián)劑品種、偶聯(lián)劑用量和改性方法等因素，對(duì)FRP/FRIM界面粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了深入研究。然后利用先進(jìn)的表面分析手段——傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和掃描式電子顯微鏡(SEM)研究了偶聯(lián)劑在FRP/FRIM界面上的作用機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　 (1)硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑均可改善FRP/FRIM界面粘結(jié)強(qiáng)度；偶聯(lián)劑類別、改性工藝和偶聯(lián)劑用量對(duì)FRP/FRIM界面粘結(jié)強(qiáng)度有顯著影響，膠層厚

3、度變化也有一定的影響。
　　 (2)KH-570的兩種改性方法——遷移法與表面預(yù)處理法均可改善FRP/FRIM界面粘結(jié)強(qiáng)度。FTIR和SEM的分析結(jié)論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了粘接劑可與FRIM表面形成化學(xué)鍵作用，為膠層和FRIM界面提供了牢固的粘附力；如將KH-570摻入膠粘劑中，其分子所含的雙鍵會(huì)與不飽和聚酯發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，并促進(jìn)膠層固化，改善膠層的力學(xué)性能。因此，遷移法改性效果優(yōu)于表面預(yù)處理法。
　　 (3)NDZ-201的兩

4、種改性方法——干法與預(yù)處理法均可改善FRP/FRIM界面粘結(jié)強(qiáng)度。FFIR和SEM的分析結(jié)論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了粘接劑可與FRIM表面形成了化學(xué)鍵作用，為膠層和FRIM界面提供了牢固的粘附力；如將NDZ-201摻入膠粘劑中，可改善膠層的韌性和斷裂生產(chǎn)率，故干法改性效果優(yōu)于預(yù)處理法。
　　 最后，本文提出用KH-570與NDZ-201按質(zhì)量比為1:1混合配制一種偶聯(lián)劑，使用該復(fù)合偶聯(lián)劑通過(guò)共混法改善FRP/FRIM復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度