2.3　增韌劑用量對(duì)復(fù)合材料性能的影響

　　增韌劑用量以相對(duì)于環(huán)氧樹脂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計(jì)，不同含量的增韌劑對(duì)復(fù)合材料性能的影響如表3所示。
     
       由表3可知，隨著端環(huán)氧基丁腈橡膠含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量都逐漸降低，但是沖擊強(qiáng)度增大，斷裂伸長(zhǎng)率先大幅增加后有所降低。這是因?yàn)镋TBN上的環(huán)氧基團(tuán)與環(huán)氧樹脂上的環(huán)氧基團(tuán)活性相似，固化過程中參與固化反應(yīng)，從而使ETBN與環(huán)氧樹脂形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)復(fù)合材料受沖擊外力作用時(shí)，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的橡膠相能夠吸收能量，從而提高材料的韌性，表現(xiàn)為沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率增大。但斷裂伸長(zhǎng)率在ETBN質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞12％后有所下降，這是因?yàn)镋TBN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％時(shí)與環(huán)氧樹脂具有較好的相結(jié)構(gòu)，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)20％時(shí)，ETBN與環(huán)氧樹脂未完全相分離，有部分溶解在基體中增加了環(huán)氧樹脂基體的塑性。另外，由于橡膠本身較軟，隨著ETBN含量增多，復(fù)合材料韌性增大，剛性則下降，因此復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量逐漸減小。

       2.4　復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析

　　廢玻璃鋼粉／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的沖擊斷面電子掃描電鏡照片如圖1所示，圖1(a)和圖1(b)分別為未經(jīng)表面有機(jī)化處理及經(jīng)表面有機(jī)化處理的廢玻璃鋼粉與環(huán)氧樹脂制備的復(fù)合材料沖擊斷面電子掃描電鏡照片。對(duì)比圖1(a)和圖1(b)可以看出，未經(jīng)表面有機(jī)化處理的廢玻璃鋼粉中磨碎短玻纖表面光滑，與基體樹脂的粘合力差，使得復(fù)合材料在受外力破壞時(shí)，常出現(xiàn)纖維脫粘、斷裂和拔出等破壞。另外，未處理廢玻璃鋼粉在復(fù)合材料中分散不均，對(duì)復(fù)合材料起不到應(yīng)有的增強(qiáng)增韌效果。而經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑KH550處理的廢玻璃鋼粉，其表面的KH550分子，其一端的Si(OCH2CH3)，基團(tuán)可與磨碎短玻纖發(fā)生縮合反應(yīng)，在廢玻璃鋼粉表面形成一層有機(jī)膜，另一端的氨基與基體樹脂在固化時(shí)產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合。通過偶聯(lián)劑的“橋梁作用”促進(jìn)了廢玻璃鋼粉與基體樹脂間的界面粘結(jié)，使二者的相容性提高，廢玻璃鋼粉分散更加均勻，較易形成增強(qiáng)骨架，提高了廢玻璃鋼粉的補(bǔ)強(qiáng)增韌效果。
     
       對(duì)比圖1(c)和圖1(d)可以看出，未增韌復(fù)合材料斷面相對(duì)光滑，表明未增韌復(fù)合材料存在脆性過大、韌性不足等缺陷。增韌復(fù)合材料斷面照片顯示，在固化過程中有橡膠相析出，形成小球并均勻分散在環(huán)氧樹脂基體中，由于．ETBN含有環(huán)氧基團(tuán)，使得分散相的橡膠粒子與基體樹脂有良好的界面粘接，當(dāng)體系受載時(shí)可有效分散、吸收外應(yīng)力，致使整個(gè)體系的韌性有所提高。

3　結(jié)　論

      1)WFRPP／EP質(zhì)量比為50／70、偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％、增韌劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％，所制得的復(fù)合材料綜合性能較好；
　　2)經(jīng)過表面有機(jī)化處理和未經(jīng)表面有機(jī)化處理的廢玻璃鋼粉與環(huán)氧樹脂所制得復(fù)合材料力學(xué)性能的差異表明，可以通過廢玻璃鋼粉的表面有機(jī)化處理有效改善廢玻璃鋼粉與基體樹脂的界面粘接，從而明顯提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。
　　3)端環(huán)氧基丁腈橡膠對(duì)環(huán)氧樹脂具有較好的增韌效果，表現(xiàn)在沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率隨ETBN含量的增加而增大。