ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Связь между стекловолокнами и полимерной матрицей из "Разрушение армированных пластиков" Большое значение прочности связи между стекловолокнами и полимерным связующим для механических свойств армированных пластиков несомненно. Однако вопрос о влиянии аппретур на прочность связи компонентов системы является спорным. В общем признано, что применение аппретур очень важно для сохранения прочности во влажной атмосфере (в частности, в кшшщей воде, имитирующей некоторые условия. окружающей среды). Далее установлено, что аппретура обеспечивает защиту волокон от механических повреждений, вызванных взаимным контактом волокон (трением). [c.127] Представляется, что взаимодействие стекловолокон и полимерной матрицы в армированном пластике действительно является результатом как наличия химических связей, так и механического обжатия волокон и трения. [c.128] Полученный эффект очень важен для эксплуатационных качеств армированных пластиков. [c.131] На этом же рисунке представлены результаты опытов Стирмена и Бредли полученные при испытаниях стеклотекстолитов на основе полиэфирной смолы и ткани 181 с аппретурой А-172, нанесенной на стекловблокно. При испытании образцов в сухом состоянии добавление любой из этих трех силановых аппретур (приблизительно до 1 вес. %) привело к небольшому повышению прочности. [c.131] Присадка 1, 5 — У-4086 2, в — У-4087 3, 7 — А-174 4, 8 — А-172. [c.131] Естественно, возникает вопрос о том, каким образом аппретуры способствуют созданию хорошей связи ст(Ш[а с полимерным связующим. Механизм действия аппретуры состоит в том, что ее молекулы химически связываются К ш со стеклом, так и с полимерным связующа. Часто высказывается мнение, что аппретура на поверхности стекла образует пленку толщиной в один или несколько молекулярных слоев. Однако сделанные недавно йек-тронные микрофотографии показывают, что равншиер-ный слой молекул не образуется и что аппретура стремится осаждаться на поверхности стекла в виде отдельных маленьких капель. [c.132] Данные о влиянии четырех различных аппретур на прочность при растяжении колец тех же размеров, полученные Брукфилдом и Пиктхолом приведены в табл. 6. Материал колец — волокно из Е-стекла и эпоксидное связующее. В табл. 6 включены также результаты испытания колец из этого же материала, но изготовленных без аппретур. Все кольца испытывались в сухом состоянии. Наиболее интересный результат получен при применении аппретуры HTS, которая наносилась на стекловолокна сразу после их выхода из- фильер прочность стекловолокон увеличивалась на 17 %, что, по-видимому, объясняется влиянием этой аппретурц. Для остальных трех исследованных аппретур очистка поверхности волокон от замасливателя перед нанесением аппретуры сводит на нет ее эффективность. [c.134] В начале раздела было отмечено, что в процессе отверждения материала между стекловолокном и полим ной матрицей возникает силовой контакт, вызванный усадкой полимерного связующего вокруг волокон. Учет этих сил заставляет по-новому рассмотреть взаимодействие в системе стекловолокно — полимерное связующее. [c.136] Из рассмотрения этих двух предельных случаев упаковки волокон в полимерной матрице видно, что при любом промежуточном расположении волокон также будут появляться растягиваюпще напряжения в смоле (в осевом направлении) и сжимающие (рис. 66) или растягивающие (рис. 67) напряжения на границе полимерной матрицы со стеклом (в радиальном направлении). В реальных материалах наблюдаются не только оба предельных, но и много промежуточных случаев расположения волокон (это хорошо видно на рис. 29). [c.138] Дополнительные сведения о значении остаточных напряжений содержатся в одной из работ Мак-Гарри Экспериментальные данные получены на модели, состоящей из полимерного диска, отвержденного на стеклянном стержне при нагружении на сжатие и кручение. Результаты испытаний на крзгчение показаны на рис. 70. Измеренная прочность связи на сдвиг составила 67 кПсм разброс данных был небольшим. Одновременно было исследовано влияние аппретуры 136 на эту величину аппретура не влияла на прочность композиции. [c.140] Д — о аппретурой 136 о — без аппретуры. [c.141] Приведем два примера из рассмотренных ранее работ, в которых остаточные напряжения, по-видимому, играют существенную роль. Речь идет о полученной Брукфилдом разной. прочности у колец, отвержденных при комнатной температуре и при 100° С (см. табл. 5), и о данных Лавлесса полученных при комнатной температуре и при —40° С (об этом говорилось выше при рассмотрении вопроса о влиянии относительного удлинения при разрыве смолы на прочность композиции, стр. 117). Однако и в этих экспериментах остаточные напряжения не являются единственным действующим фактором. [c.141] Вернуться к основной статье