過去研究PP/FRP界面性能,往往只注重剪切強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度測試,由于測試條件都是在室溫下進(jìn)行的,忽視了較高溫度下的力學(xué)性能和因兩種材質(zhì)的不同而出現(xiàn)的熱應(yīng)力影響。盡管粘結(jié)強(qiáng)度也達(dá)到了一定的水平,但一經(jīng)冷熱沖擊,其復(fù)合界面很快就裂開,脫粘分層,出現(xiàn)質(zhì)量問題。
我們知道,PP的線膨脹系數(shù)為112@10-4 e-1左右,而不飽和聚酯纏繞FRP的線膨脹系數(shù)為012@10-4 e-1左右,二者相差甚遠(yuǎn)。PP的使用溫度范圍為-30 e~100 e,在如此大的溫差范圍內(nèi),PP/FRP界面處產(chǎn)生的熱應(yīng)力是不可忽視的。當(dāng)熱應(yīng)力大于界面處的粘結(jié)強(qiáng)度時,界面就會出現(xiàn)脫粘、開裂、分層等現(xiàn)象,致使產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題。
根據(jù)我們公司（東莞正航儀器設(shè)備有限公司）掌握的資料和多年的經(jīng)驗教訓(xùn),初步確定兩者的復(fù)合界面滿足下列要求,才有可能保證產(chǎn)品質(zhì)量即不脫粘、不開裂、不分層。
(1)界面的剪切強(qiáng)度不低于410MPa。
(2)要經(jīng)得住-30 e和100 e二個溫度點的交變冷熱沖擊,在試驗中試樣不脫粘、不開裂、不分層。
(3)對冷、熱沖擊后的試樣進(jìn)行剪切強(qiáng)度測試,其指標(biāo)大體近似原剪切強(qiáng)度。上述三項指標(biāo),以第(2)項為核心指標(biāo),要求其它兩項相輔。試樣規(guī)格及試樣測試條件如下:
由于冷熱傳熱方式不同,故選冷源-30 e置放20分鐘,熱源100 e下放置10分鐘為一次交變冷熱沖擊周期。通過實驗室大量試驗得出A型B型兩種界面分別用C、D兩種粘結(jié)方式的性能最好,基本滿足了上列三項要求的性能。具體達(dá)到的指標(biāo)要求見表2、表3。
從表2、3的數(shù)據(jù)可以看出,其復(fù)合界面性能基本上滿足了三項指標(biāo)要求。從表2與表3的數(shù)據(jù)對比,表2的更穩(wěn)定,其復(fù)合界面更可靠。
盡管正航儀器設(shè)備有限公司的數(shù)據(jù)只是在實驗室中取得的,但只要加工些專用設(shè)備及工具,就可以制造出工程上應(yīng)用的PP/FRP復(fù)合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,不再脫粘、分裂、分層的PP/FRP制品將會走向化工市場。（正航儀器網(wǎng)絡(luò)部撰稿）http://www.gtiwv.com
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