环氧真空压力浸胶制品的产品设计有两方面功能要求满足:一是制品的结构,选用胶黏剂、增强材料及二者的配合比例,固化后产品的主要性能;而是适合产品制造工艺的特点,使之用真空压力工艺方法获得无气隙的环氧玻璃布真空压力浸胶制品。在选定了增强材料和树脂体系之后,其性能在很大程度上决定于树脂和玻璃纤维的黏结状态及所含气隙。通过计算,1cm3含60%玻璃布的产品,其玻璃纤维-树脂界面计算面积达数千平方厘米。采用偶联剂可以改善纤维与树脂界面的黏结状态,使环氧胶黏剂与玻璃纤维相结合,但是由于气隙的存在使玻璃纤维-树脂的界面接触受到破坏。有关资料介绍气隙基本分为两类:沿纤维的气隙(在纤维内部)和层间的气隙。气隙含量小于1.5%。呈球状,直径在5~20um;气隙含量较高时则呈圆柱状,长度要比直径大一个数量级,很明显圆柱状的空隙对产品的力学、介电性能损害更为严重,因此气隙含量是影响产品质量的主要因素之一,并导致平行层向和垂直层向的性能有很大差异。 平行层向的介电强度比垂直层向的介电强度小6~9倍,比均匀的空气介电强度还低,层向体积电阻率比垂直层向的体积电阻率小2~3个数量级,浸水24h后则变得更低。而一些国家的环氧玻璃布真空压力浸胶管的平行层向的介电强度可达10~15kV/mm,显然是平行层向的玻璃布层压板的气隙气致。国内学者对环氧玻璃钢的结构与纵向击穿性能的研究指出,环氧玻璃布层压管的层向开裂,最宽可达0.5um,开裂部位介电强度仅1kV/mm。从固化的环氧胶中也可以看到形状不规则的气隙,大的气隙直径5um;在玻璃纤维束间由于浸渍过程中残留空气或环氧胶体系中的挥发物而存在较大气隙,层向尺寸可达100um;纤维束表面胶中也有气隙。纤维之间的胶有明显的收缩性,使胶与纤维之间存在着几乎是连通的气隙,说明胶与玻璃纤维之间浸润性不好,气隙宽度约1um左右,但在纤维方向却延伸很长,导致层向剪切强度很小;由于玻璃纤维直径仅为8um,纤维束内纤维的致密排列,是纤维间的间隙很小,是环氧树脂很难浸透纤维束内部而形成沿纤维方向取向的狭长的气隙;两层玻璃纤维布之间的胶层是很薄的,基本上可以在玻璃纤维布间形成连续的胶膜。但可以看到胶膜中固化的环氧树脂的连接是不平整的,胶团间的气隙是扁平状的。这可能是环氧固化物由于局部过热和固化剂的挥发而引起的。由此可知,环氧真空压力浸胶管中存在着环氧树脂固化物内气隙,环氧胶与玻璃纤维间的气隙,以及玻璃纤维间的气隙,消除这些气隙是真空压力浸胶制品的特性。在一定的工艺装备的条件爱你下,选择环氧树脂固化体系及玻璃布和其配合比例,以及工艺参数等是关键。 黏度小,便于渗透到玻璃布的纤维间隙中去。 优异的可浸润性,也就是玻璃布的浸润剂必须和环氧树脂相互适应,正确选用偶联剂。 环氧真空压力浸胶本身所带来的气泡,包括环氧树脂的挥发物、固化剂和促进剂的挥发物。要在一定真空度下去除。配胶时搅拌中带入的空气气泡,要用薄膜脱汽法进行脱泡去除。也要注意在一定的真空度下环氧、固化剂、促进剂的挥发性,真空度太高容易汽化,所以要恰当操作。出去环氧真空浸渍胶中的各种外来和内在气泡必须正确选择温度和真空度。真空度与选择的环氧胶及产品的质量要求有密切关系。 |