اثر اصلاح سطح الياف شيشه بر خواص مكانيكي كامپوزيت زمينه اپوكسي

Effect of Surface Treatment of Glass Fiber on Mechanical Properties of Epoxy Composite

يكي از مباحث كليدي در فراوري مواد كامپوزيتي پليمري توزيع پذيري مطلوب فاز ثانويه و ايجاد فصل مشتركي چسبنده است. در اين پژوهش روش هاي متفاوت اصلاح سطح الياف شيشه بر خواص مكانيكي كامپوزيت زمينه اپوكسي مورد بررسي قرار گرفت. در اين تحقيق از اپوكسي EP 2040/2047 و الياف شيشه از نوع E و آمينو سيلان به منظور عامل دار نمودن سطح الياف شيشه استفاده شد. فرآيند اسيد شويي) 10%HCl) الياف قبل از اعمال سيلان به منظور آماده سازي سطح الياف انجام شد. ارزيابي سطح الياف اصلاح شده با كمك آزمون طيف سنجي مادون قرمز (FTIR) مورد بررسي قرار گرفت. نمونه هاي كامپوزيتي با روش نفوذ رزين به كمك خلا (VIP) ساخته شده و مورد آزمون استحكام برشي نمونه كوتاه قرار گرفتند. نتايج آزمون نشان دهنده بهبود 18 درصدي استحكام چسبندگي فصل مشترك در حضور سيلان و عدم افزايش قابل ملاحظه استحكام چسبندگي با فرآيند اسيد شويي است كه با توجه به تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) فرآيند اسيدشويي منجر به آسيب ديدگي سطحي الياف شده است.

The key issue in the processing composite material is to create an appropriate distribution of the secondary phase and make an adhesive interface. In this research, the effect of surface treatment of glass fibers on the mechanical behavior of composites with epoxy matrix has been investigated. EP 2040/2047 epoxy as the matrix and E-glass as the secondary phase has been employed. Similarly, an amino silane as a coupling agent has been used. To change the composition of the glass and regenerate to the hydroxyl groups, activation pretreatment of glass fibers was performed using a 10% (v/v) hydrochloric acid. Surface modification evaluated by using Fourier Transform Infrared spectroscopy. Composite samples were constructed by Vacuum Infusion Process method and short beam shear test has been conducted to determine the performance of the acid treatment and the silane treatment in terms of the interlaminar shear strength. The silane coating glass fibers increased 18% the shear strength of the composite. However, the silane coating on the acid activated glass fibers did not improve the shear strength of the composite.