玻璃鋼的耐熱機(jī)理

我相信每個(gè)人都知道不同的基體，并且玻璃鋼的耐熱性不同，每個(gè)人都可以通過(guò)數(shù)據(jù)找到與玻璃鋼耐熱有關(guān)的各種樹(shù)脂的范圍，但是為什么不同樹(shù)脂的耐熱程度不同呢?我知道嗎?編輯在這里帶您了解玻璃鋼的耐熱機(jī)理，希望在這方面更好地使用材料和生產(chǎn)產(chǎn)品。

玻璃鋼的耐熱性是指隨著溫度的升高，樹(shù)脂基體的力學(xué)性能(例如彎曲強(qiáng)度，模量，剪切強(qiáng)度等)將逐漸下降，從而造成玻璃鋼的整體力學(xué)性能下降。從根本上說(shuō)，玻璃鋼的耐熱主要取決于樹(shù)脂的基體。畢竟，玻璃纖維的普通耐溫性高達(dá)350以上，通常比基體更耐熱。從理論上講，耐熱機(jī)制可以概括為以下幾個(gè)方面：

1、分子鍵減弱理論

隨著溫度的升高，基和界面的分子鍵會(huì)減弱，動(dòng)能會(huì)增加。這可能會(huì)在一定負(fù)荷下造成某些鍵斷裂。

2、微裂紋理論

由于纖維和基體的熱膨脹系數(shù)有差異，隨著溫度升高，產(chǎn)生熱應(yīng)力，很容易出現(xiàn)微裂紋。同時(shí)，在凝固過(guò)程當(dāng)中，基體中存在氣泡或雜質(zhì)，從而形成缺點(diǎn)。溫度升高后，空氣會(huì)膨脹并增加裂紋的形成，這些在一定程度上下降了材料的力學(xué)性能。

3、韌性理論

基體對(duì)纖維缺點(diǎn)有一定的抑制作用，可以限制纖維損傷區(qū)域的擴(kuò)展。隨著溫度升高，基體的韌性會(huì)變大，纖維抑制會(huì)減弱，受損區(qū)域會(huì)擴(kuò)大，強(qiáng)度也會(huì)下降。

結(jié)合上述耐熱機(jī)制，有哪些方法可以提高玻璃鋼的耐熱性?

1.提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg，這是衡量高聚物鏈段運(yùn)行的特征溫度的一種物理方法。提高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是提高樹(shù)脂的附著力，使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;通常的方法是將耐熱骨架導(dǎo)入樹(shù)脂中，并在樹(shù)脂中添加萘環(huán)，芳香環(huán)，雜環(huán)等，以提高穩(wěn)定性;挑選高性能的凝固劑;凝固后處理等方法。

2.嚴(yán)格控制生產(chǎn)和凝固工藝，注意細(xì)節(jié)，盡量避免缺點(diǎn)和裂紋。

3.防濕處理，例如纖維及其織物等增強(qiáng)材料，在使用過(guò)程當(dāng)中盡可能確保干燥并在必要時(shí)除濕。一方面，吸濕會(huì)促進(jìn)樹(shù)脂基體的熱膨脹系數(shù)的增加，并對(duì)樹(shù)脂產(chǎn)生增塑作用，從而下降樹(shù)脂基體的玻璃化溫度并下降模量;另一方面，很容易通過(guò)樹(shù)脂基體擴(kuò)散到界面，從而削弱了界面的粘接力，因此可以使用少量的樹(shù)脂或樹(shù)脂中添加的增塑劑來(lái)提高其耐熱性。

4.確保良好的粘合界面，挑選相匹配的纖維和樹(shù)脂。對(duì)于熱塑性復(fù)合材料，可以提高結(jié)晶性復(fù)合材料的結(jié)晶度以提高耐熱性。

5.在樹(shù)脂中添加聚酰亞胺，雙馬來(lái)酰亞胺等耐熱樹(shù)脂，或添加peek熱塑性耐高溫樹(shù)脂，但必須考慮其與原始樹(shù)脂的相容性，以增強(qiáng)復(fù)合材料的耐熱性。