水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 19:09
玻璃纖維(GF)增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(GFRP)因其重量輕、耐腐蝕、電絕緣性好、傳熱慢、比強(qiáng)度高等優(yōu)異性能而被廣泛應(yīng)用。但是,玻璃纖維與樹脂基體之間不易潤(rùn)濕,使得其復(fù)合材料界面結(jié)合較弱,為此,常利用偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維進(jìn)行表面處理,使樹脂與玻璃纖維之間形成牢固的界面結(jié)合。但由于玻璃纖維與樹脂基體之間的線性膨脹系數(shù)相差很大,當(dāng)復(fù)合材料在高溫下使用時(shí),容易產(chǎn)生界面破壞。為了使玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在高溫下,仍有良好的界面結(jié)合性能。本文設(shè)計(jì)合成了熱線性膨脹系數(shù)介于玻璃纖維與環(huán)氧樹脂之間的水性雜化上漿劑,利用合成的雜化上漿劑通過對(duì)GF表面進(jìn)行處理,改善玻璃纖維對(duì)基體的潤(rùn)濕性能,并以環(huán)氧樹脂(EP)為基體,制備GF/EP復(fù)合材料。并對(duì)復(fù)合材料在常溫和150°C高溫下的界面破壞行為研究,探索玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料在實(shí)際應(yīng)用中界面破壞規(guī)律,為提高玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的界面性能和耐熱性能提供基礎(chǔ)研究。首先,根據(jù)玻璃纖維和環(huán)氧樹脂基體的特性進(jìn)行研究及配方優(yōu)化,以原位聚合方式,設(shè)計(jì)合成水性環(huán)氧樹脂(WEP/SiO2)雜化上漿劑。并利用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜儀(FTIR)、熱機(jī)械分析儀...
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 玻璃纖維概述
1.1.1 玻璃纖維的分類及其成分組成
1.1.2 玻璃纖維的性能
1.1.3 玻璃纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用
1.2 環(huán)氧樹脂概述
1.3 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料概述
1.3.1 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料成型工藝
1.3.2 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能及應(yīng)用
1.4 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面
1.4.1 界面層的形成
1.4.2 界面作用理論
1.4.3 界面層優(yōu)化
1.4.4 水性雜化涂層對(duì)界面的優(yōu)化作用
1.5 論文研究的目的與意義
1.6 論文的主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 論文的主要內(nèi)容
1.6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 水性雜化上漿劑的制備及性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
2.2.3 水性雜化上漿劑的設(shè)計(jì)及制備
2.2.4 水性雜化上漿劑的結(jié)構(gòu)和性能分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 水性雜化上漿劑的形貌
2.3.2 水性雜化上漿劑固化膜力學(xué)性能
2.3.3 水性雜化上漿劑固化膜熱膨脹系數(shù)
2.3.4 水性雜化上漿劑固化膜熱穩(wěn)定性能
2.3.5 水性雜化上漿劑固化膜的結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 水性雜化上漿劑對(duì)玻璃纖維的表面改性
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
3.2.3 玻璃纖維的表面處理
3.2.4 表面改性玻璃纖維的分析測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 表面改性玻璃纖維涂層含量
3.3.2 表面改性玻璃纖維的結(jié)構(gòu)形貌
3.3.3 表面改性玻璃纖維的熱震穩(wěn)定性能
3.3.4 表面改性玻璃纖維的潤(rùn)濕性能
3.3.5 表面改性玻璃纖維的力學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
4.2.3 單根玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料試樣的制備
4.2.4 單玻璃纖維復(fù)合材料界面剪切強(qiáng)度測(cè)試
4.2.5 玻璃纖維復(fù)合材料耐熱性能的測(cè)試
4.2.6 玻璃纖維復(fù)合材料界面形貌觀察
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能的影響
4.3.2 水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料耐高溫性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻璃纖維的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 趙家琪,趙曉明,李錦芳,郭映雪. 成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]高性能玻璃纖維研究[J]. 祖群. 玻璃纖維. 2012(05)
[3]玻璃纖維的性能及其產(chǎn)品的開發(fā)[J]. 徐鳳,聶瓊,徐紅. 輕紡工業(yè)與技術(shù). 2011(05)
[4]芳綸纖維/SMPU-SiO2復(fù)合材料的界面性能研究[J]. 徐龍彬,傅雅琴,倪慶清. 高分子學(xué)報(bào). 2011(10)
[5]玻璃纖維新的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展[J]. 劉新年,張紅林,賀禎,田鵬. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[6]玻璃纖維表面處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 曹淑偉,張大海,管艷麗,高永栓,范錦鵬. 宇航材料工藝. 2009(01)
[7]努力開發(fā)玻璃纖維應(yīng)用新局面[J]. 姜肇中. 玻璃纖維. 2008(04)
[8]樹脂基復(fù)合材料成型工藝研究進(jìn)展[J]. 喬?hào)|,胡紅. 塑料工業(yè). 2008(S1)
[9]纖維接觸角測(cè)定方法研究[J]. 蔣秋林,趙其明. 合成纖維. 2008(05)
[10]單纖維段裂試驗(yàn)評(píng)述[J]. 戴瑛,嵇醒. 力學(xué)進(jìn)展. 2006(02)
博士論文
[1]玻璃纖維浸潤(rùn)劑分子設(shè)計(jì)及其對(duì)復(fù)合材料界面性能的影響[D]. 王冬至.山東大學(xué) 2014
[2]玄武巖纖維的性能及其增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的界面改性[D]. 應(yīng)淑妮.華東理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]玄武巖纖維的表面處理及其復(fù)合材料性能研究[D]. 楊佳慧.東華大學(xué) 2015
[2]石墨烯/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 王永凱.鄭州大學(xué) 2013
[3]機(jī)器玻璃鋼覆蓋件工藝的研究[D]. 呂宏展.重慶大學(xué) 2008
[4]玻璃纖維/聚合物基復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 王恒武.武漢理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3069650
【文章來(lái)源】:浙江理工大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 玻璃纖維概述
1.1.1 玻璃纖維的分類及其成分組成
1.1.2 玻璃纖維的性能
1.1.3 玻璃纖維及其復(fù)合材料的應(yīng)用
1.2 環(huán)氧樹脂概述
1.3 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料概述
1.3.1 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料成型工藝
1.3.2 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能及應(yīng)用
1.4 玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面
1.4.1 界面層的形成
1.4.2 界面作用理論
1.4.3 界面層優(yōu)化
1.4.4 水性雜化涂層對(duì)界面的優(yōu)化作用
1.5 論文研究的目的與意義
1.6 論文的主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
1.6.1 論文的主要內(nèi)容
1.6.2 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 水性雜化上漿劑的制備及性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
2.2.3 水性雜化上漿劑的設(shè)計(jì)及制備
2.2.4 水性雜化上漿劑的結(jié)構(gòu)和性能分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 水性雜化上漿劑的形貌
2.3.2 水性雜化上漿劑固化膜力學(xué)性能
2.3.3 水性雜化上漿劑固化膜熱膨脹系數(shù)
2.3.4 水性雜化上漿劑固化膜熱穩(wěn)定性能
2.3.5 水性雜化上漿劑固化膜的結(jié)構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 水性雜化上漿劑對(duì)玻璃纖維的表面改性
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
3.2.3 玻璃纖維的表面處理
3.2.4 表面改性玻璃纖維的分析測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 表面改性玻璃纖維涂層含量
3.3.2 表面改性玻璃纖維的結(jié)構(gòu)形貌
3.3.3 表面改性玻璃纖維的熱震穩(wěn)定性能
3.3.4 表面改性玻璃纖維的潤(rùn)濕性能
3.3.5 表面改性玻璃纖維的力學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)主要設(shè)備
4.2.3 單根玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料試樣的制備
4.2.4 單玻璃纖維復(fù)合材料界面剪切強(qiáng)度測(cè)試
4.2.5 玻璃纖維復(fù)合材料耐熱性能的測(cè)試
4.2.6 玻璃纖維復(fù)合材料界面形貌觀察
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面性能的影響
4.3.2 水性雜化涂層對(duì)玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料耐高溫性能的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]玻璃纖維的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 趙家琪,趙曉明,李錦芳,郭映雪. 成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]高性能玻璃纖維研究[J]. 祖群. 玻璃纖維. 2012(05)
[3]玻璃纖維的性能及其產(chǎn)品的開發(fā)[J]. 徐鳳,聶瓊,徐紅. 輕紡工業(yè)與技術(shù). 2011(05)
[4]芳綸纖維/SMPU-SiO2復(fù)合材料的界面性能研究[J]. 徐龍彬,傅雅琴,倪慶清. 高分子學(xué)報(bào). 2011(10)
[5]玻璃纖維新的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展[J]. 劉新年,張紅林,賀禎,田鵬. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(05)
[6]玻璃纖維表面處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 曹淑偉,張大海,管艷麗,高永栓,范錦鵬. 宇航材料工藝. 2009(01)
[7]努力開發(fā)玻璃纖維應(yīng)用新局面[J]. 姜肇中. 玻璃纖維. 2008(04)
[8]樹脂基復(fù)合材料成型工藝研究進(jìn)展[J]. 喬?hào)|,胡紅. 塑料工業(yè). 2008(S1)
[9]纖維接觸角測(cè)定方法研究[J]. 蔣秋林,趙其明. 合成纖維. 2008(05)
[10]單纖維段裂試驗(yàn)評(píng)述[J]. 戴瑛,嵇醒. 力學(xué)進(jìn)展. 2006(02)
博士論文
[1]玻璃纖維浸潤(rùn)劑分子設(shè)計(jì)及其對(duì)復(fù)合材料界面性能的影響[D]. 王冬至.山東大學(xué) 2014
[2]玄武巖纖維的性能及其增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的界面改性[D]. 應(yīng)淑妮.華東理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]玄武巖纖維的表面處理及其復(fù)合材料性能研究[D]. 楊佳慧.東華大學(xué) 2015
[2]石墨烯/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 王永凱.鄭州大學(xué) 2013
[3]機(jī)器玻璃鋼覆蓋件工藝的研究[D]. 呂宏展.重慶大學(xué) 2008
[4]玻璃纖維/聚合物基復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D]. 王恒武.武漢理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3069650
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