胶水固化应力分析

一维固化收缩应力的研究

中国玻璃钢综合信息网日期: 2005-02-21 阅读: 2713 字体:大中小双击鼠标滚屏

1引言

由玻璃纤维和不饱和聚醋树脂(UP)组成的复合材料广泛用于各种制品生产，在树脂固化过程中由于树脂的体积收缩会产

生残余应力。从而导致树脂的断裂，而且，树脂收缩可能会降低制品的表面质量。例如在大型构件成型时，产品容易产生变形

和翘曲。许多学者提出树脂固化收缩与残余应力之间有着密切的联系，但大多是理论上定性的说明，至于二者之间的定量关系

研究却很少。本文利用自制的测试固化应力的仪器，测试研究了在凝胶点后的树脂固化时一维固化收缩应力的产生。通过低温

固化反低轮廓添加剂(LPA)控制收缩进一步测试研究其产生情况，观察了低收缩对固化应力的影响。通过加人LPA，这些应力可以减小甚至消除。

2实验部分

本实验所使用的不饱和聚醋树脂为金陵帝斯曼Palatal P6一88KR;促进剂为北京玻璃钢研究设计院生产的环烷酸钴(含有10%活性钴离子)，加人量为0.5%;引发剂采用阿克苏公司生产的过氧化甲乙酮(含有8.9%活性氧)，加人量为 1.5%。低轮廓添

7310添加剂，阻聚剂为氢锟，加人量为0. 2%。加剂是亚什兰化学试剂公司生产的PVAc类低收缩添加剂LP-4016和PS类SWANCOR

本实验所用的固化应力测试装置是自己设计加工的。在一个钢模中放置一个细的圆柱形模腔，用以填充树脂。模腔的下面设计成具有较大的直径(下面的直径比上面的大)，目的是在固化过程中锁住树脂。模腔的上面放置一个螺杆，其头部伸人到

树脂中。模腔用高效液体脱模剂处理，以在固化初级阶段提供从模具壁上脱离的减聚力。这种装置的优点是树脂在收缩时仅受

到纵向约束，在径向上没有限制。由于树脂收缩，与测力传感器相连的螺杆受到一个向下的力。这样可以获得固化过程中树脂

纵向拉伸应力与时间的函数。

所选的测力传感器的精度为士o. 4N，考虑到树脂模腔的直径为13mm，所以应力测量的精度要好于土0.02MPa，远小于测量的应力(约2MPa)。因此所测量的结果精度较高。模腔内树脂固化收缩示意如图1所示。

测试步骤为①将应力传感器通过信号放大器与计算机相连，仔细检查各仪器连接是否正确;②应力测试仪的上下两部分用

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