微米PS環(huán)氧樹(shù)脂增韌鋼-CFRP界面機(jī)理及力學(xué)性能研究

編號(hào)：CYYJ043315

篇名：微米PS環(huán)氧樹(shù)脂增韌鋼-CFRP界面機(jī)理及力學(xué)性能研究

作者：陳卓異 嚴(yán)子卓 劉雁 彭嵐

關(guān)鍵詞： 聚苯乙烯 增韌環(huán)氧樹(shù)脂 雙搭接試件 力學(xué)性能 微觀結(jié)構(gòu)

機(jī)構(gòu)： 長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木工程學(xué)院

摘要： 為強(qiáng)化鋼-碳纖維復(fù)合材料(CFRP)膠粘界面環(huán)氧樹(shù)脂的強(qiáng)度和韌性,添加聚苯乙烯(PS)微球提升環(huán)氧樹(shù)脂的力學(xué)性能。研究了常溫固化工藝下微米PS增韌環(huán)氧樹(shù)脂的拉伸、彎曲和沖擊性能,利用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了環(huán)氧樹(shù)脂拉伸斷面的微觀形貌,分析了微米PS顆粒對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的增強(qiáng)增韌機(jī)理,開(kāi)展了鋼-CFRP膠粘界面力學(xué)性能試驗(yàn)。結(jié)果表明,PS質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0%增加到5.00%時(shí),膠粘劑的拉伸強(qiáng)度、拉伸彈性模量、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲撓度及沖擊強(qiáng)度隨著PS摻量的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)。基體斷裂時(shí)PS顆粒會(huì)產(chǎn)生大變形或阻礙微裂紋發(fā)展,從而達(dá)到增韌的目的,較大摻量的PS顆粒在樹(shù)脂中粘附團(tuán)聚導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂的力學(xué)性能下降。隨著PS摻量從0%增加到2.50%,鋼-CFRP膠粘試件的破壞形態(tài)從鋼板脫膠、膠層內(nèi)聚破壞逐漸過(guò)渡到CFRP板層離,雙搭接試件的抗拉強(qiáng)度逐漸提高,2.50%摻量的微米PS增韌環(huán)氧樹(shù)脂在鋼-CFRP膠粘界面中表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能。