偶聯劑對玻璃纖維增強環氧復合材料吸濕及力學性能的影響

       樹脂基復合材料吸濕后，其理化、機械性能嚴重劣化，因此吸濕及吸濕對復合材料性能影響的研究成為研究熱點。Springer等，對樹脂基復合材料的吸濕機理進行研究，Merdas等，探討了吸濕對樹脂基體耐熱性能的影響，包建文等對復合材料吸濕后的機械性能進行了研究。上述研究結果表明，吸濕后復合材料基體會發生溶脹、塑形變性、水解等，從而使纖維／基體界面脫粘和基體開裂，而界面脫粘是其力學性能下降的主要原因。在復合材料的界面研究中，使用偶聯劑對復合材料界面進行處理，利用偶聯劑的橋聯作用，改善復合材料的界面粘結提高其界面粘結強度，是復合材料界面改性中最有效的方法之一。但利用偶聯劑界面改性，研究偶聯劑對樹脂基復合材料的耐濕性能影響的文獻鮮有報道。本文采用有機硅烷偶聯劑KH550和KH560分別對玻璃纖維表面進行預處理或與基體樹脂混合，改善玻璃纖維與基體之間的界面，研究上述處理方法對玻璃纖維增強環氧樹脂基復合材料( GF/E-51)的吸濕性能及吸濕性能對其層間剪切強度的影響。

      (1)采用KH550和KH560對纖維表面進行預處理，復合材料的平均吸濕速率分別下降了31. 8%和59. 4%，但對復合材料的飽和吸濕量影響較小；

      (2)采用偶聯劑與樹脂基體混合后，能顯著增加GF/E-51復合材料試件的飽和吸濕量，與不含偶聯劑的試件相比，添加KH550的試樣的飽和吸濕量增加了36. 4%，而添加KH560的增加了17. 10-10；

      (3)在50℃水中浸泡79d后，僅采用KH550預處理的試件的剪切強度提高了10. 3%，其它經偶聯劑處理的試樣的短梁剪切強度則略有下降。

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