1. Nanoskaalan liima-aineen tarkkuuspinnoitusteknologian kehittäminen ja soveltaminen
Nanoskaalan liima-aineen tarkkuuspinnoitusteknologia on huipputeknologiana ratkaisevassa roolissa parantamassalasikuitujen suorituskykyNanomateriaalit voivat suuren ominaispinta-alansa, vahvan pinta-aktiivisuuden ja erinomaisten fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksiensa ansiosta parantaa merkittävästi liima-aineen ja lasikuidun pinnan välistä yhteensopivuutta, mikä parantaa niiden rajapinnan sitoutumislujuutta. Nanomittakaavan liima-aineiden päällystämisen avulla lasikuidun pinnalle voidaan muodostaa tasainen ja stabiili nanomittakaavan pinnoite, joka vahvistaa kuidun ja matriisin välistä tarttuvuutta ja parantaa siten merkittävästi komposiittimateriaalin mekaanisia ominaisuuksia. Käytännön sovelluksissa nanomittakaavan liima-aineiden päällystämisessä käytetään edistyneitä prosesseja, kuten sol-geelimenetelmää, ruiskutusmenetelmää ja dippausmenetelmää, pinnoitteen tasaisuuden ja tarttuvuuden varmistamiseksi. Esimerkiksi käyttämällä nanosilaania tai nanotitaania sisältävää liima-ainetta ja levittämällä sitä tasaisesti lasikuidun pinnalle sol-geelimenetelmällä, lasikuidun pinnalle muodostuu nanomittakaavan SiO2-kalvo, joka lisää merkittävästi sen pintaenergiaa ja affiniteettia sekä parantaa sen sitoutumislujuutta hartsimatriisiin.
2. Monikomponenttisten synergististen liima-aineformulaatioiden optimoitu suunnittelu
Yhdistämällä useita toiminnallisia komponentteja liima-aine voi muodostaa lasikuitupinnalle komposiittifunktionaalisen pinnoitteen, joka täyttää lasikuitukomposiittimateriaalien erityistarpeet eri käyttöalueilla. Monikomponenttiset liima-aineet voivat paitsi parantaa lasikuitujen ja matriisin välistä sidoslujuutta, myös antaa niille erilaisia ominaisuuksia, kuten korroosionkestävyyden, UV-säteilyn kestävyyden ja lämpötilan muutosten kestävyyden. Optimoidun suunnittelun kannalta valitaan yleensä komponentteja, joilla on erilaiset kemialliset aktiivisuudet, ja kohtuullisilla suhteilla saavutetaan synergistinen vaikutus. Esimerkiksi bifunktionaalisen silaanin ja polymeeripolymeerien, kuten polyuretaanin ja epoksihartsin, seos voi muodostaa silloitetun rakenteen kemiallisten reaktioiden kautta pinnoitusprosessin aikana, mikä parantaa merkittävästi lasikuidun ja matriisin välistä tarttuvuutta. Äärimmäisissä olosuhteissa, joissa vaaditaan lämpötilankestävyyttä ja korroosionkestävyyttä, voidaan lisätä sopiva määrä korkean lämpötilan kestäviä keraamisia nanopartikkeleita tai korroosionkestäviä metallisuolakomponentteja komposiittimateriaalin kokonaissuorituskyvyn parantamiseksi entisestään.
3. Innovaatioita ja läpimurtoja plasma-avusteisessa liima-ainepinnoitusprosessissa
Plasma-avusteinen liima-ainepinnoitusprosessi muodostaa uutena pinnanmuokkaustekniikkana tasaisen ja tiheän pinnoitteen lasikuitujen pinnalle fysikaalisen höyrypinnoituksen tai plasma-avusteisen kemiallisen höyrypinnoituksen avulla, mikä parantaa tehokkaasti rajapinnan sidoslujuutta lasikuitujen välillä.lasikuidutja matriisi. Verrattuna perinteisiin liima-ainepinnoitusmenetelmiin, plasma-avusteinen prosessi voi reagoida lasikuitupinnan kanssa korkeaenergisten plasmahiukkasten kautta matalissa lämpötiloissa, poistaen pinnan epäpuhtauksia ja tuoden aktiivisia ryhmiä, mikä parantaa kuitujen affiniteettia ja kemiallista stabiilisuutta. Plasmakäsitellyillä lasikuiduilla pinnoittamisen jälkeen rajapinnan sidoslujuutta voidaan paitsi parantaa merkittävästi, myös tarjota lisätoimintoja, kuten hydrolyysin kestävyyttä, UV-säteilyn kestävyyttä ja lämpötilaerojen kestävyyttä. Esimerkiksi lasikuitupinnan käsittely matalan lämpötilan plasmaprosessilla ja sen yhdistäminen piiorgaaniseen liima-aineeseen voi muodostaa UV- ja korkeita lämpötiloja kestävän pinnoitteen, mikä pidentää komposiittimateriaalin käyttöikää. Tutkimukset ovat osoittaneet, että plasma-avusteisilla menetelmillä pinnoitettujen lasikuitukomposiittien vetolujuutta voidaan lisätä yli 25 %, ja niiden ikääntymisenestokyky paranee merkittävästi vaihtelevissa lämpötila- ja kosteusympäristöissä.
4. Älykkäiden reagoivien liimapinnoitteiden suunnittelu- ja valmistusprosessin tutkimus
Älykkäät reagoivat liima-ainepinnoitteet ovat pinnoitteita, jotka pystyvät reagoimaan ulkoisen ympäristön muutoksiin, ja niitä käytetään laajalti älykkäissä materiaaleissa, antureissa ja itsekorjautuvissa komposiittimateriaaleissa. Suunnittelemalla liima-aineita, jotka ovat herkkiä ympäristön lämpötilalle, kosteudelle, pH:lle jne., lasikuidut voivat automaattisesti säätää pintaominaisuuksiaan eri olosuhteissa, jolloin saavutetaan älykkäitä toimintoja. Älykkäät reagoivat liima-aineet saavutetaan yleensä lisäämällä polymeerejä tai molekyylejä, joilla on tiettyjä toimintoja, joiden avulla ne voivat muuttaa fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksiaan ulkoisten ärsykkeiden vaikutuksesta, jolloin saavutetaan mukautuva vaikutus. Esimerkiksi lämpötilaherkkiä polymeerejä tai pH-herkkiä polymeerejä, kuten poly(N-isopropyyliakryyliamidia), sisältävien liima-ainepinnoitteiden käyttö voi aiheuttaa lasikuitujen morfologisia muutoksia lämpötilan muutoksissa tai happamissa ja emäksisissä ympäristöissä, mikä säätää niiden pintaenergiaa ja kostuvuutta. Nämä pinnoitteet mahdollistavat lasikuitujen optimaalisen rajapinnan tarttuvuuden ja kestävyyden ylläpitämisen erilaisissa työympäristöissä [27]. Tutkimukset ovat osoittaneet, ettälasikuitukomposiititÄlykkäiden, reagoivien pinnoitteiden ansiosta ne säilyttävät vetolujuuden vakaana lämpötilan muutoksissa ja osoittavat erinomaista korroosionkestävyyttä happamissa ja emäksisissä ympäristöissä.
Julkaisuaika: 27. tammikuuta 2026

