【干貨】樹脂基復合材料制備要點
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發布日期：2021-06-01
伴隨著工業化的迅速發展趨勢，樹脂基復合材料(又被稱作纖維彈性體材料（FRP）)，憑著本身原有的優勢，愈來愈遭受大家的親睞，廣泛運用于航天航空、城市軌道、風力發電電力能源、節能住宅、體育器械等行業。而怎樣制取出綜合性工藝性能出色的復合材料，華中科技大學高聚物陪你一起探尋！
除開采用適合的基體樹脂和纖維原材料外，還必須關心提高纖維與樹脂基體的頁面結合性，這就迫不得已提及纖維浸潤劑/上漿劑。沒經表面解決的夾層玻璃纖維表面光潔、特異性官能團少，其無機物特點與有機化學特點的不相容性，促使夾層玻璃纖維與樹脂基體頁面融合較差。相近地，沒經表面解決的碳纖維表面是高寬比平穩且非極性的光潔類石墨結構，立即與樹脂基體難以產生理想化的頁面粘合。因此 必須在夾層玻璃纖維和碳纖維表面應用浸潤劑/上漿劑開展解決。圖三分別是夾層玻璃纖維和碳纖維生產過程的可愛卡通平面圖。浸潤劑/上漿劑一般由成膜劑、硅烷偶聯劑、潤滑液以及它添加物等構成的水溶液、保濕乳液或是分散化體。浸潤劑/上漿劑的功效關鍵有以下幾個方面：1、維護“出爐”的纖維表面免遭損壞，降低毛羽造成；2、使纖維在生產加工及其后生產過程中不容易破裂；3、使纖維不會受到水的腐蝕；4、提升 頁面剪切強度和頁面結合性，提高復合材料綜合性工藝性能。
比如，以夾層玻璃纖維為例子，下面的圖是夾層玻璃纖維、浸潤劑和基體樹脂的功效平面圖。偶聯劑與夾層玻璃纖維表面反映轉化成硅氧鍵，而偶聯劑另一端帶有羥基、環氧樹脂、烴基等有機化學官能團異構，能與成膜劑混溶。成膜劑的功效是在纖維表面產生一層偏厚且堅毅的持續防護膜，避免纖維被磨擦損害，另外所產生的持續防護膜務必有優良的延展性，以融入髙速拉絲工藝。成膜劑一般有聚乙酸乙烯酯、聚脂、環氧樹脂樹脂、聚氨酯材料等樹脂的分散化體或保濕乳液。潤滑液一般有醚類、醇的預聚物類、正離子胺酸鹽、脂肪酸脂類等。在透射電鏡下（如圖所示5所顯示），優良的纖維頁面解決是纖維被樹脂包復優良，而較弱的纖維頁面解決則是纖維在樹脂中能夠移動或是有光潔的橫斷面。
要達到最佳的產品特性，挑選恰當的浸潤劑/上漿劑和基體樹脂開展配搭看起來至關重要。比如，現階段碳纖維上漿劑關鍵開發設計運用于熱固性塑料樹脂行業，碳纖維領域一般應用環氧樹脂樹脂管理體系做為上漿劑，而環氧樹脂樹脂和滌綸樹脂不兼容。因此這類碳纖維和滌綸樹脂融合的復合材料的綜合性工藝性能還比不上應用未上漿解決的碳纖維的特性。
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