環(huán)氧真空壓力浸膠制品的產(chǎn)品設(shè)計(jì)有兩方面功能要求滿(mǎn)足:一是制品的結(jié)構(gòu),選用膠黏劑、增強(qiáng)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(diǎn),使之用真空壓力工藝方法獲得無(wú)氣隙的環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠制品。在選定了增強(qiáng)材料和樹(shù)脂體系之后,其性能在很大程度上決定于樹(shù)脂和玻璃纖維的黏結(jié)狀態(tài)及所含氣隙。通過(guò)計(jì)算,1cm3含60%玻璃布的產(chǎn)品,其玻璃纖維-樹(shù)脂界面計(jì)算面積達(dá)數(shù)千平方厘米。采用偶聯(lián)劑可以改善纖維與樹(shù)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(shù)脂的界面接觸受到破壞。有關(guān)資料介紹氣隙基本分為兩類(lèi):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(shí)則呈圓柱狀,長(zhǎng)度要比直徑大一個(gè)數(shù)量級(jí),很明顯圓柱狀的空隙對(duì)產(chǎn)品的力學(xué)、介電性能損害更為嚴(yán)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(dǎo)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(qiáng)度比垂直層向的介電強(qiáng)度小6~9倍,比均勻的空氣介電強(qiáng)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(gè)數(shù)量級(jí),浸水24h后則變得更低。而一些國(guó)家的環(huán)氧玻璃布真空壓力浸膠管的平行層向的介電強(qiáng)度可達(dá)10~15kV/mm,顯然是平行層向的玻璃布層壓板的氣隙氣致。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)環(huán)氧玻璃鋼的結(jié)構(gòu)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(kāi)裂,最寬可達(dá)0.5um,開(kāi)裂部位介電強(qiáng)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(guò)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(dá)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(shuō)明膠與玻璃纖維之間浸潤(rùn)性不好,氣隙寬度約1um左右,但在纖維方向卻延伸很長(zhǎng),導(dǎo)致層向剪切強(qiáng)度很?。挥捎诓AЮw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(shù)脂很難浸透纖維束內(nèi)部而形成沿纖維方向取向的狹長(zhǎng)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(shù)脂的連接是不平整的,膠團(tuán)間的氣隙是扁平狀的。這可能是環(huán)氧固化物由于局部過(guò)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(shù)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(ài)你下,選擇環(huán)氧樹(shù)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(guān)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(rùn)性,也就是玻璃布的浸潤(rùn)劑必須和環(huán)氧樹(shù)脂相互適應(yīng),正確選用偶聯(lián)劑。 環(huán)氧真空壓力浸膠本身所帶來(lái)的氣泡,包括環(huán)氧樹(shù)脂的揮發(fā)物、固化劑和促進(jìn)劑的揮發(fā)物。要在一定真空度下去除。配膠時(shí)攪拌中帶入的空氣氣泡,要用薄膜脫汽法進(jìn)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(jìn)劑的揮發(fā)性,真空度太高容易汽化,所以要恰當(dāng)操作。出去環(huán)氧真空浸漬膠中的各種外來(lái)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(guān)系。 |