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玻璃纤维作为优异的非金属增强材料,应用于国民经济、国防建设的众多领域。在复合材料制造、成型过程中,树脂对纤维的润湿性能对成型后的复合材料界面性能、制品的整体性能有重要影响。准确衡量纤维—树脂体系的润湿性能,探讨其润湿规律对,对纤维及复合材料新产品研究与开发、制造工艺改进等有重要的意义。由于纤维直径较细,并且单一纤维通常较柔软,测量其润湿性能较为困难。本论文重点研究了适用于纤维—树脂体系润湿性能测量的动态润湿系统及动态接触角测试方法,分析探讨了润湿规律,研究了玻璃纤维—树脂体系的润湿特性。论文主要研究结果包括:①接触角常用测试方法有:光反射法、插入法、座滴法、悬泡法、Wilhelmy吊片法、毛细管法、旋转圆柱法、粉末/纤维束的静态法和动态Washburn平衡法。对于纤维类材料的接触角测量,光反射法、悬泡法、毛细管法、旋转圆柱法难于实现;座滴法、Wilhelmy吊片法、动态Washburn平衡法各有特点,座滴法可以获取接触角小于90°时平衡态下液相对纤维的润湿信息;Washburn法操作较繁琐,且只能测量90°以下的接触角;Wilhelmy法通过测力反映动态润湿过程中的润湿性能,较适于纤维材料,尤其在单一纤维接触角测量中优势较明显。②单一纤维—树脂动态接触角测量中,对于浮力、粘滞力的表达较为困难,本论文研究中根据Wilhelmy法,测量纤维与树脂“前进”和“后退”接触过程的作用力,并在研究分析玻璃纤维—树脂体系动态接触、润湿特点及合力—浸入深度变化规律的基础上,研究并获得了基于回归分析的单一玻璃纤维—树脂动态接触角测量数据处理新方法:通过回归分析,获得合力—浸入深度相关关系式,利用浸入深度为0时,浮力、粘滞力可忽略的特点,外推估算出树脂对纤维的润湿力。新方法应用于玻璃纤维制造企业纤维新品开发及制造工艺改进,受到充分认可和肯定。③单一玻璃纤维—树脂动态接触角测量中,三相接触线移动速率、纤维浸入树脂深度、树脂粘度等对测量结果有不同程度的影响。树脂粘度较大时,如CYD128/760E环氧树脂,前进接触过程中,三相接触线移动速率由0.005mm·s-1/0.01mm·s-1增加到0.05mm·s-1/0.09mm·s-1时,动态接触角测量值由73.9°/51.31°增加到170.06°/74.58°。测量中的三相接触线移动速率应与纤维—树脂复合材料制备中的对应速率基本相当,接触角测试结果表达中应包含三相接触线移动速率。玻璃纤维浸入树脂的深度对接触角测量结果的影响较小,通常可忽略。④单一ECT玻璃纤维与CYD128环氧树脂动态润湿体系,三相接触线移动速率0.03mm·s-1时,前进润湿力为负值,后退润湿力为正值,为混合润湿。⑤E6、ECT、J202、TM、ER、ECR六种玻璃纤维与CYD128环氧树脂接的触角较大,润湿性较差,与760E环氧树脂接触角较小,润湿性相对较好。对于同一种树脂而言,ER、E6、ECT润湿性较好;TM、ECR、J202润湿性较差。六种纤维与CYD128环氧树脂及760E环氧树脂间的动态接触角相对大小为:E6<ER <ECT <TM <ECR <J202。⑥玻璃纤维表面能对玻璃纤维—树脂间润湿特性有影响。高的纤维表面能为良好浸润提供了有利的前提条件,但不是充分条件。