環氧材料的性能不僅取決於環(huán)氧樹脂的(de)結構與性能(néng)、固(gù)化劑和添加劑的結構與性能,以及它們之(zhī)間的配比,而且也取決於它的(de)成型固(gù)化曆程。相同的(de)配(pèi)方在不同固化工藝參數和程序下所得固化(huà)物的結構和性質具有很大的(de)差異。所以工藝沒計與材料設計具有同樣的(de)重要性,工藝過程的監控與原材料質(zhì)量的檢控同樣是獲得高質量環氧材料的重要環節和必不(bú)可少的手段。材料設計(jì)和原材料檢控為獲得高質量環氧材料提供了物質基礎。但是能否獲得高質量的環氧材料,實現材料設計的(de)目的,還要靠工藝設計和工藝過(guò)程監控來保證。
環氧樹脂的(de)固化成(chéng)型過程及影響因素
環氧材料的固化成型過程是一(yī)個很複雜(zá)的物理變化和化學變化過程,其影響因素也很多。可概括如(rú)下:
(1)環氧膠液(yè)(液態環氧樹脂膠液(yè),或(huò)環氧(yǎng)樹脂溶液,或環氧樹脂熔液)對固體材料(纖維、填料、被粘接麵、塗層基底等(děng))的潤濕、浸漬。也可(kě)製成預浸料或模塑料。主要(yào)影響因素是膠液與固體材料的相容(róng)性(親和性,可用調整(zhěng)膠(jiāo)液配方設(shè)計(jì)和固體(tǐ)表麵(miàn)處理等方(fāng)法來改善)和膠液的黏度,(取決於膠液(yè)配方和環境(jìng)溫度)。
( 2)物料充填模腔或流平,形成致密的物體。主要(yào)影響因素是物料的(de)流動性,主要是膠液的黏度。這都取決於膠液配方和環(huán)境溫度。可以用加壓和抽真(zhēn)空(kōng)的方(fāng)法來協助實現充模及形成致密的物體。
(3)進行(háng)固化(huà)反(fǎn)應。在一定的條件下環(huán)氧低聚物與固化劑、改性劑開始反應,從膠液→凝(níng)膠化→玻璃化→三維交聯結構固化物。主(zhǔ)要的(de)影(yǐng)響因素是體係的熱曆程。包括:預熱溫度、升降溫速度、固化溫度、固化時間、後固化(huà)溫度及時間等。此外,固(gù)化壓力對固化反應及製(zhì)品的密實(shí)和形狀穩定也有一定的作用。主要影響因素是膠液配方和環境溫度及濕度等。
(4)環氧基體(環氧固化物)的結構形成。這(zhè)是隨著環(huán)氧樹(shù)脂固化(huà)反應的進(jìn)行而逐步形成的。包括固化物化學結構的形成和(hé)固化物聚集態(tài)結構的形成。主要影響因素是膠液配方和體係的熱(rè)曆程。
(5)環氧材料(liào)界麵層結構的(de)形成。它也是隨著環氧樹(shù)脂固化反應的進行逐步形成(chéng)的。不僅取決於膠液配方和體係的熱曆程,而且還與纖維、填料等材(cái)料的表麵性能密切相關。
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