乙烯酯樹脂與玻璃纖維界面接著強度及硬化行為之研究

HASH(0x1ad0daa0)

李盈鋒(HASH(0x1ad0dc80))

指導教授 ： 金惟國

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2008年)

摘要

乙烯酯樹脂(簡稱VER)乃由乙烯酯(簡稱VE)和苯乙烯(簡稱SM)依特定比例調配混合而成的熱固型樹脂。研究中採用的SWANCOR 901樹脂的VE/SM混合比為55/45。採用乙烯酯樹脂做為基材，製備大型複合材料的優點為黏度較環氧樹脂低，有利於纖維的含浸，且其固化反應可在室溫下進行。但與環氧樹脂複合材料比較，其界面強度較低，為其缺點。製備大型複合材料如風力發電葉片，因受環境及巨大模具之限，加熱硬化方式常採用熱水加熱，因此熱硬化溫度僅介於60∼80℃之間。901樹脂完全硬化所需的硬化溫度為105℃以上，使得在80℃下硬化會有硬化不完全的問題。如何提高901樹脂在80℃下之硬化反應程度，為研究中之第一個目的。將901樹脂中加速劑(DMA)、起始劑(MEKPO)及促進劑(CoOCT)的添加量分別為0.05、1.2及0.4wt%的系統定為模式組，改變添加量的比例，以DSC分析在80℃/4小時硬化後的殘餘反應放熱量，發現將DMA、MEKPO、CoOCT的添加比例加倍時，可得最低的殘餘反應放熱量。換言之，為提高901樹脂在80℃/4小時熱硬化的硬化反應程度，其中DMA、MEKPO及CoOCT的添加比例可增加為0.1、2.4及0.8wt%。本研究的第二個目的為在VER樹脂中添加矽烷系、鋯系或鈦系偶合劑、探討其對VER/glass fiber複合材料界面強度增強之效果。VER樹脂的選擇有兩種:901樹脂及CHP樹脂。其中CHP樹脂為針對大型複合材料試片而開發之低黏度乙烯酯樹脂。複合材料的界面強度測試採用[±45]s複合材料試片之抗張強度測試方法。結果顯示，添加0.1wt%矽烷類偶合劑(Z-6030)或0.1wt%鋯系偶合劑(TS-287)於901樹脂中對VER/glass giber複合材料的界面強度增加有較明顯的效果。而添加三種類型的偶合劑於CHP樹脂中，對其複合材料的界面強度皆有增加的效果，其中又以添加0.1wt%矽烷類偶合劑(Z-6030)或1wt%鋯系偶合劑(TS-287)對於複合材料的界面強度增加效果最佳。

關鍵字

乙烯酯樹脂 ； 界面接著強度

並列摘要

HASH(0x1ad0e660)

並列關鍵字

HASH(0x1ad0e480) ； HASH(0x1ad0e520)

參考文獻

[1]. Walling C ,Indictor N,”Solvent effects and initiator efficiency in the bezoyl-peroxide-dimethylaniline”Journal of American chemsity Society

[2].A.L. Nazareth da Silva , S.C.S. Teixeira , A.C.C. Widal , F.M.B.Coutinho “Mechanical properties of polymer composites based on commercial epoxy vinyl ester resin and glass fiber”, Polymer Testing 20 (2001) 895–899

[3].B. GAWDZIK, T. MATYNIA”Synthesis and Modification of Epoxy-Based Divinyl Ester Resin ”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 81, 2062–2067 (2001)

[4]. M. J. M. ABADIE, K. MEKHISSI, P. J. BURCHILL” Effects of Processing Conditions on the Curing of a Vinyl Ester Resin”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 84, 1146–1154 (2002)

[5]. W.D. Brouwer*, E.C.F.C. van Herpt, M. Labordus“Vacuum injection moulding for large structural applications” Composites: Part A 34 (2003) 551–558