環(huán)氧真空壓力浸膠制品的產(chǎn)品設計有兩方面功能要求滿足:一是制品的結(jié)構,選用膠黏劑、增強材料及二者的配合比例,固化后產(chǎn)品的主要性能;而是適合產(chǎn)品制造工藝的特點,使之用真空壓力工藝方法獲得無氣隙的環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠制品。在選定了增強材料和樹脂體系之后,其性能在很大程度上決定于樹脂和玻璃纖維的黏結(jié)狀態(tài)及所含氣隙。通過計算,1cm3含60%玻璃布的產(chǎn)品,其玻璃纖維-樹脂界面計算面積達數(shù)千平方厘米。采用偶聯(lián)劑可以改善纖維與樹脂界面的黏結(jié)狀態(tài),使環(huán)氧膠黏劑與玻璃纖維相結(jié)合,但是由于氣隙的存在使玻璃纖維-樹脂的界面接觸受到破壞。有關資料介紹氣隙基本分為兩類:沿纖維的氣隙(在纖維內(nèi)部)和層間的氣隙。氣隙含量小于1.5%。呈球狀,直徑在5~20um;氣隙含量較高時則呈圓柱狀,長度要比直徑大一個數(shù)量級,很明顯圓柱狀的空隙對產(chǎn)品的力學、介電性能損害更為嚴重,因此氣隙含量是影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一,并導致平行層向和垂直層向的性能有很大差異。 平行層向的介電強度比垂直層向的介電強度小6~9倍,比均勻的空氣介電強度還低,層向體積電阻率比垂直層向的體積電阻率小2~3個數(shù)量級,浸水24h后則變得更低。而一些國家的環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠管的平行層向的介電強度可達10~15kV/mm,顯然是平行層向的玻璃布層壓板的氣隙氣致。國內(nèi)學者對環(huán)氧玻璃鋼的結(jié)構與縱向擊穿性能的研究指出,環(huán)氧玻璃布層壓管的層向開裂,最寬可達0.5um,開裂部位介電強度僅1kV/mm。從固化的環(huán)氧膠中也可以看到形狀不規(guī)則的氣隙,大的氣隙直徑5um;在玻璃纖維束間由于浸漬過程中殘留空氣或環(huán)氧膠體系中的揮發(fā)物而存在較大氣隙,層向尺寸可達100um;纖維束表面膠中也有氣隙。纖維之間的膠有明顯的收縮性,使膠與纖維之間存在著幾乎是連通的氣隙,說明膠與玻璃纖維之間浸潤性不好,氣隙寬度約1um左右,但在纖維方向卻延伸很長,導致層向剪切強度很小;由于玻璃纖維直徑僅為8um,纖維束內(nèi)纖維的致密排列,是纖維間的間隙很小,是環(huán)氧樹脂很難浸透纖維束內(nèi)部而形成沿纖維方向取向的狹長的氣隙;兩層玻璃纖維布之間的膠層是很薄的,基本上可以在玻璃纖維布間形成連續(xù)的膠膜。但可以看到膠膜中固化的環(huán)氧樹脂的連接是不平整的,膠團間的氣隙是扁平狀的。這可能是環(huán)氧固化物由于局部過熱和固化劑的揮發(fā)而引起的。由此可知,環(huán)氧真空壓力浸膠管中存在著環(huán)氧樹脂固化物內(nèi)氣隙,環(huán)氧膠與玻璃纖維間的氣隙,以及玻璃纖維間的氣隙,消除這些氣隙是真空壓力浸膠制品的特性。在一定的工藝裝備的條件愛你下,選擇環(huán)氧樹脂固化體系及玻璃布和其配合比例,以及工藝參數(shù)等是關鍵。 黏度小,便于滲透到玻璃布的纖維間隙中去。 優(yōu)異的可浸潤性,也就是玻璃布的浸潤劑必須和環(huán)氧樹脂相互適應,正確選用偶聯(lián)劑。 環(huán)氧真空壓力浸膠本身所帶來的氣泡,包括環(huán)氧樹脂的揮發(fā)物、固化劑和促進劑的揮發(fā)物。要在一定真空度下去除。配膠時攪拌中帶入的空氣氣泡,要用薄膜脫汽法進行脫泡去除。也要注意在一定的真空度下環(huán)氧、固化劑、促進劑的揮發(fā)性,真空度太高容易汽化,所以要恰當操作。出去環(huán)氧真空浸漬膠中的各種外來和內(nèi)在氣泡必須正確選擇溫度和真空度。真空度與選擇的環(huán)氧膠及產(chǎn)品的質(zhì)量要求有密切關系。 |