主题：【分享】利用微滴法测试玻璃纤维和树脂界面切变强度

在样品成型后利用微液滴法进行界面强度和时间相关性的研究。此后根据不同时间下进行的微液滴法测试结果进行玻璃纤维和热塑性和热固性树脂界面强度的评价。另一方面，将微液滴法引入抗压试验中，进而进行对基体力学性能随时间的变化进行评价。在进行2日的测试后，环氧热固性树脂还能保持稳定的界面强度。在数日后，退火对于界面强度没有明显影响。在热塑性树脂方面，在一星期后聚碳酸酯树脂界面剪切强度发生改变。但是，聚丙烯树脂和一在两天后依旧保持稳定的界面性能。这些差异就是玻璃纤维和树脂界面相互作用不同的体现。

1.简介

    我们利用微液滴法进行玻璃纤维增强复合材料中玻璃纤维和树脂间界面强度的评价。目前，利用这种方法可以进行经热塑性、热固性两种树脂复合纤维的界面断裂强度的测试。此时，在微液滴形成后等待所需天数后进行界面强度的检测。
    本研究法根据目前对于数量方面的经验可以进行热塑性和热固性树脂上微液滴形成多日后界面断裂强度的评价。并且热硬化树脂中如果硬化过程中形成的应力缓慢释放的话，就会造成无法退火，本文章对于其影响也进行了讨论。同时，如果根据对于基体本身的力学性能和界面断裂强度关系的了解，也可以通过TMA测定压缩弹性率日变化的测算。

2.试验

  使用热固性树脂双酚A环氧树脂作为基体。首先，将玻璃纤维丝束经过0.5wt%的r-AnPS溶液进行处理。将经过硅烷处理的玻璃纤维在100℃下热处理20分钟。此后从这一玻璃纤维束中抽出一根纤维，在上面附着上液体EP后热硬化处理。此后，在热硬化完成后，将其置于室温放置冷却，此后在40℃下进行20小时的退火处理。
    使用热塑性树脂作为基体，具体采用PC和PP。在表面处理方面，使用APS和UB混合溶液作为玻璃纤维硅烷剂进行处理。同时，APS和UB的处理浓度分别为0.5wt%。此后从该玻璃纤维束中抽取一根纤维涂抹上熔融状态的PC或者PP。此后，置于室温进行冷却。通过以上方法制备出的样品就叫做微液滴样品。
    测试使用微液滴法复合材料界面特性评价装置（东荣产业制HN410型）。压缩试验采用热机械分析装置（Seikoo电子制））的压缩检测器。


3.结果与讨论
对于使用热硬固性树脂EP作为基体的纤维，在未施加退火处理的情况下，界面强度在成形后一天内数值比较稳定。但是，在进行退火后，特别是经过硅烷处理的纤维，其界面强度开始很强，但随天数成下降趋势，最后和未经退火处理的纤维界面强度基本相同。这种情况在未经处理的纤维中并不明显。从这样的结果中我们可以了解到，退火处理对于热平衡没有明显影响。

    在使用热塑性树脂PC作为基体的情况下，成形后1天内界面断裂强度极低。大体在三天以内界面断裂强度随天数增加而增高。一星期后，界面断裂强度大体达到平衡。通过这种现象，我们可以发现PC的界面需要较长时间来达到稳定。
    另一方面，在使用PP作为基体的情况下，成形后1天内界面断裂强度极低，但是经过检测在2天以内界面强度就可以达到平衡。由此可知，PP的界面附近可以在短时间内达到稳定状态。