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树脂预浸润技术(RPC)增强钢塑复合管道层间粘接性能研究

2021-06-01谭波郭兴李建杨夏建明孔令强

高科技纤维与应用 2021年2期

谭波,郭兴,李建杨,夏建明,孔令强

(1.浙江精业新兴材料有限公司,浙江 绍兴 312073;2.浙江宝旌炭材料有限公司,浙江 绍兴 312073)

0 引言

钢塑复合型管材是一种新型的管道材料,它是以钢带为主要支撑结构,将塑料基体以树脂粘接剂粘覆在金属表面[1]。该结构保留了钢的高强度和高刚度等优点,并兼备了塑料材质耐磨、耐腐蚀等优良特性,近年来在城市给排水体系等领域得到了广泛的应用。

在该管道结构中,由于钢和塑料两种材料物理特性差异,在压力或者温度等外界环境影响下容易出现分层,进而导致结构的解体与破坏,因此保证钢和塑料之间的牢固粘接是影响钢塑复合型管材质量和使用寿命的重要因素[2]。

本研究以钢和尼龙作为粘接基片,采用喷砂、锉刀压痕等机械磨损的方法提高表面粗糙度,再结合树脂预浸润技术(RPC),并基于单项剪切测试方法(SLS)研究了不同表面处理对钢和尼龙粘接强度的影响,利用SEM研究了材料的破坏行为,来分析增强机理。

1 实验部分

1.1 实验原料

使用钢条为金属基片,以尼龙板为塑料基片,并将其切割成尺寸为:(长)100 mm ×(宽)25 mm的粘接基片和(长)25 mm ×(宽)25 mm的垫片。采用SELLEYS环氧树脂AB胶为胶粘剂,其中仅环氧树脂(A部分)用于树脂预浸润(RPC)工艺。分析纯等级丙酮用于基片表面清洗和RPC溶液的配制。

1.2 表面处理

1.2.1 丙酮清洗、喷砂及锉刀压痕

首先,将两种基片在室温条件下置于丙酮中超声清洗45 min,之后室温干燥。

对于金属钢基片,采用喷砂工艺增大其表面粗糙度,具体条件为:喷砂介质为石榴子石,粒径为0.2~0.6 mm,压力为5 bar(1 bar=0.1 MPa),距离为10 cm,时间10 s。……

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