2.3　增韌劑用量對復(fù)合材料性能的影響

　　增韌劑用量以相對于環(huán)氧樹脂質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)計，不同含量的增韌劑對復(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)合材料的拉伸強度、拉伸模量、彎曲強度和彎曲模量都逐漸降低，但是沖擊強度增大，斷裂伸長率先大幅增加后有所降低。這是因為ETBN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，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)為沖擊強度和斷裂伸長率增大。但斷裂伸長率在ETBN質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞12％后有所下降，這是因為ETBN質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％時與環(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，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)合材料的拉伸強度、拉伸模量、彎曲強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)表面有機化處理及經(jīng)表面有機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。對比圖1(a)和圖1(b)可以看出，未經(jīng)表面有機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，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，對復(fù)合材料起不到應(yīng)有的增強增韌效果。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膜，另一端的氨基與基體樹脂在固化時產(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，較易形成增強骨架，提高了廢玻璃鋼粉的補強增韌效果。
     
       對比圖1(c)和圖1(d)可以看出，未增韌復(fù)合材料斷面相對光滑，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)體系受載時可有效分散、吸收外應(yīng)力，致使整個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)過表面有機化處理和未經(jīng)表面有機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)氧基丁腈橡膠對環(huán)氧樹脂具有較好的增韌效果，表現(xiàn)在沖擊強度和斷裂伸長率隨ETBN含量的增加而增大。