复合泡沫材料内水分子扩散及吸收性能分析.pdf

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1、安徽建筑2015年第3期(总203期)DOI：10．16330／j．cnki．1007-7359．2015．03．078复合泡沫材料内水分壬篚WaterDiffusionandAbsorptioninHollowGlassMicrosphereFilledEpoxySyntacticFoams米婵娟t，王慧(1．国家知识产权局专利局材料工程发明审查部，北京100088；2．北京市环境保护科学研究院，北京100037)摘要：吸水性能是复合材料的耐久性研究的重要部分，水分子在材化剂f65O柳，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。采用常温固化的注模料内扩散一直是研究

2、的热点之一。由空心粒子填充高聚物制成的复合成型工艺制备复合泡沫材料。材料配比见表1。主要设备为超泡沫材料其吸水性能研究成为其应用研究的关键因素之一。文章对不声波清洗机(VGT一1613)为深圳市威固特科技有限公司产品；同空心玻璃微珠配比的复合泡沫材料进行长时间的浸水试验，通过重集热式磁力搅拌器(DF一1)为江苏金坛市佳美仪器有限公司产量测试，对材料的密度、吸水后质量增加进行了对比研究，并对水分子品；DS一1510型电子天枰为上海新科试验仪器有限公司产品。在复合泡沫材料内扩散模型进行了讨论。2．2试验步骤及试件制备关键词：复合泡沫；空心玻璃微珠；环氧树

3、脂；扩散；吸水性2．2．1HGB的预处理中图分类号：TU502文献标识码：A首先将预先将HGB在120oC烘干2h，按无水乙醇与去离文章编号：1007—7359(2015)03—0171—03子水质量比9：1配成溶液，然后加入表1所示玻璃微珠质量比的硅烷偶联剂(KH一550)，搅拌均匀后倒入盛有HGB的烧杯1绪论中，用超声激振器处理60min，而后在120℃烘4h，冷却至室温装瓶备用。材料耐久性的研究是与材料研制开发过程中不可或缺的2．2．2模型材料的浇注环节，而对于复合材料的吸水性能研究对其适用性起着关键作将ER(E一44)放入60℃水浴中稀释，分

4、别加入DBP、HGB用。早在20世纪80年代复合材料研制之初，国内外学者就开和消泡剂(100：5)混合均匀，最后加入固化剂，搅拌均匀后浇注始了对其吸水性能得研究，如Apicella等【1]研究了到聚乙烯塑料模具中，室温固化24h后脱模。DGEBAFFETA材料在不同温度下的吸水性能及其对力学性能2．2．3试件的加工制作与力学实验建的影响；Wright等研究了环氧树脂和碳纤维增强的树脂材料按照压缩实验要求，加工成所需试件，试件形状见表1。筑的吸水性能，通过浸水试验研究发现，由于水分子的扩散和吸材收引起试件尺寸的变化，导致内部残余应力的增加，并且降低料3

5、水分子吸收及扩散模型了试件的热稳定性；Han等131在常温下对环氧树脂复合材料进行了为其1000h的吸水性能研究，发现水分子的吸收极大的增3．1相对密度计算加了材料的质量；IJin等主要研究了复合材料中吸水膨胀性通过测量试件的体积和质量可以计算出表面密度，但在试能以及水分子与高聚物间相互作用并给出了相关水分子扩散件制备过程中，如HGMs掺入环氧树脂，或者混合料中加入固和吸收模型。化剂等搅拌时难免会混入气泡和空隙。现在假定在相同试验条复合泡沫塑料是由空心粒子填充的高聚物制成的，其泡沫件下，试件具有相同的缺陷。则相对于纯树脂试件可以计算出结构是由空心微珠

6、内部的空腔来实现的，该材料的研究相比于各复合泡沫材料试件的相对密度D。传统泡沫材料该材料具有低密度、高强度、气泡的大小和分布较容易控制等优点，引起较多的研究者的广泛关注，并尝试用．Br=(1)作模型材料、绝热材料、电绝缘材料、水下浮力材料和航天材料式中：D，和分别为试验测得的复合泡沫材料和纯树脂等_5_l。环氧树H~(Epoxyresin，ER)是分子结构中至少含有2个试件的表观密度。环氧基的单体f或其预聚物)与固化剂反应所形成的热固性树3．2吸水量计算脂；空心玻璃微珠(HollowGldssBead，HGB)以其质轻、绝热、隔对于试验过程中，任意时

7、刻试件吸水量可通过下式进行计音、高分散、耐高低温、耐腐蚀、压缩强度高、电绝缘性和热稳定算。性好等其他轻质填料所无法比拟的优点，广泛应用于建材、塑：×100(2)料、橡胶、涂料、航海和航天等领域匡[51。由空心玻璃微珠填充改性的环氧树脂复合材料是一种新型复合泡沫塑料，对其性能的研式中：M％为吸水量的百分比；和分别为任意时刻t究一直是今年来研究的热点。时测得的试件质量和试件干燥状态的质量。本文对不同空心玻璃微珠配比的复合泡沫材料进行长时3．3水分子扩散模型间的浸水试验，通过重量测试，对材料的密度、吸水后质量增加文献【11~131等通过大量的试验分析，认为

8、水分子在平板类进行了对比研究，并对水分子在复合泡沫材料内扩散模型进行高聚物材料中的扩散过程可以近似看做一种非