1 、玻璃鋼也來秀“肌肉”
玻璃纖維增強塑料(FRP,俗稱“玻璃鋼”)是一種以玻璃纖維作“筋骨”,以不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂作“肌肉”經(jīng)過復(fù)合工藝,制作而成的一種功能性新型材料,作為復(fù)合材料的一種,玻璃鋼因其獨特的性能優(yōu)勢,在航空航天、鐵路、船艇、裝飾建筑、家居家具、建材衛(wèi)浴和環(huán)衛(wèi)工程等相關(guān)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
2 、解析玻璃鋼的"筋骨"、"肌肉"之間的粘接性
如何提高玻璃鋼的“筋骨”、“肌肉”之間的粘接性,使它們保持“更加親密的關(guān)系”呢?我們知道,玻璃鋼所用的樹脂按含有的化學(xué)基團分為含有極性基團和不含有極性基團的兩大類。對于含有極性基團的樹脂(如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂及酚醛樹脂等)與玻璃纖維的粘接是通過分子鏈中的極性基團與玻璃纖維表面的M-OH(M為Si、Fe、Al等)形成化學(xué)鍵、氫鍵及其它物理作用而得到。
與樹脂反應(yīng)形成化學(xué)鍵的M-OH結(jié)構(gòu)的很少,因此形成比較牢固的化學(xué)鍵的數(shù)量不多。對不含有極性基團的樹脂(如聚乙烯烴類)與玻璃纖維的界面粘接是依靠范德華力(即分子間作用力)或共聚等作用。
3 、有高招:偶聯(lián)劑,來助力
但純粹的樹脂與玻璃纖維的這些作用比較弱,應(yīng)該用偶聯(lián)劑來進一步提高玻璃纖維與樹脂之間的粘接作用。
對熱固性樹脂來說,硅烷偶聯(lián)劑的效果很顯著。根據(jù)化學(xué)鍵理論,硅烷偶聯(lián)劑所含的有機基團與樹脂基體之間形成化學(xué)鍵來提高復(fù)合材料的性能。所以選擇偶聯(lián)劑時,要考慮選擇含有與樹脂有反應(yīng)基團的偶聯(lián)劑。對不含有極性基團和反應(yīng)性基團的熱固性樹脂來說,偶聯(lián)劑的效果不顯著。
制作玻璃鋼之前必須對玻璃纖維進行表面處理。否則制作的玻璃鋼容易導(dǎo)致分層。對玻璃纖維來說,表面一般都用偶聯(lián)劑進行處理。偶聯(lián)劑不但能改善復(fù)合材料的界面粘接,而且對潮濕環(huán)境下的電性能和力學(xué)性能等方面效果顯著。