光固化聚丙烯酸树脂基复合材料制备及吸湿性能研究

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1、摘要摘要本研究采用常压浸渍工艺制备了玻璃纤维增强光固化聚丙烯酸酯类树脂基复合材料(Gu／EEPE和G3∥EEPE)。研究了EEPE树脂、GL／EEPE复合材料和G3JEEPE复合材料的吸湿性能以及吸湿对复合材料力学性能的影珂旬，并对影响复合材料吸湿行为的因素进行了探讨。研究结果表明，GL／EEPE复合材料和G3c／EEPE复合材料的吸湿过程基本满足经典Fick扩散定律。纤维体积分数、吸湿介质和温度均对复合材料的吸湿行为有影响。纤维含量越低、温度越高，GL／EEPE复合材料和G3D／EEPE复合材料的平衡吸湿量肘；越大，吸湿速率丘越高。由于受到PBS模拟体液中

2、所含离子的影响，复合材料在其中的衡吸湿率^如、扩散系数D和吸湿速率世均比在蒸馏水中的略低。由于G3D，EEPE复合材料具有较高的孔隙率，使其平衡吸湿率^‰、扩散系数D和吸湿速率K均高于GL／EEPE复合材料。本实验还就吸湿行为对Gs／EEPE复合材料和G3D／EEPE复合材料力学性能的影响进行了研究。结果表明，吸湿使得复合材料中基体和纤维一基体界面受到破坏，使其弯曲和剪切性能变差。对EEPE树脂转化率的研究表明，辐照时间为5分钟时树脂的转化率已高达95％以上，延长辐照时间对于转化率的影响不很大。EEPE树脂的后热处理工艺在较短辐照时间内可以显著提高肿E树脂的

3、转化率。关键词：光固化，EEPE树脂，复合材料，吸湿性能，力学性能，转化率ABSTRACTInthispaper,glassfiberreinforcedvisiblelightcurabledimethacrylateresincompositeswerepreparedthroughimpregnationtechnique．InvitromoistureabsorptiontestswereconductedusingEEPEresin,GL／EEPEcompositeandG3D／EEPEcompositeunderdifferentconditio

4、ns．Variousfactors，whichinfluencemoistureabsorptionbehaviorsofthecomposites，werestudied．Furthermore，variationsofthemechanicalpropertiesasaresultofmoistureabsorptionwerealsoassessed．nleresultsshowedthatthemoistureabsorptionbehaviorsofthesematerialscarlbedescribedbyFick’Slaw．ItWaSfoun

5、dthattemperature，moistureabsorptionmedia,andfiberfractionhaveeffectsonmoistureabsorptionbehaviorofcomposite，thehi曲erfiberfractionandtemperature，thehi曲erwaterequilibriumuptake坻anddiffasivityDandmoisturerate尼Mediaexertedaneffectonmoisturebehaviorofthecomposites．DHetotheeriectofionsin

6、PBSsimulatedbodyflui出thewaterequilibriumuptake地．diffusivityDandmoisturerateKofthecompositesinPBSwerelowerthanthemindistilledwater．Becauseofthehighervoidcontent，G3tjEEPEcompositepossessedhigherwaterequilibriumuptake尬、diffusivityDandmoisturerateKthanGu／EEPEcomposite．111eresultsindica

7、tedthatmoistureabsorptionweredeleterioustOthebendingandshearpropertiesofcompositesbecauseofthedamageofmatrixandfiber-matrixinterfaces．ThedegreeofconversionofEEPEresinWasalsoinvestigated，theexperimentalresultsdemonstratedthatthedegreeofconversion(CD)ofEEPEresinreached95％．Noruinerimp

8、rovementinthe∞Wasobservedw