喬蕊

【摘 要】本文針對(duì)上漿劑含量測(cè)試方法的選擇問題，使用萃取法和丙酮浸泡法對(duì)纖維行了試驗(yàn)，分析了測(cè)試結(jié)果，確定了最佳試驗(yàn)時(shí)間，給出了兩種方法的適用性。

【關(guān)鍵詞】上漿劑；方法；萃取；丙酮

0 引言

上漿劑是在纖維表面涂覆的一層化學(xué)漿料，其主要作用表現(xiàn)在：一是具有集束功能，類似粘合劑使纖維聚集在一起，改善工藝性能，便于加工；二是類似偶聯(lián)劑，改善纖維和樹脂之間化學(xué)結(jié)合，提高復(fù)合材料的界面性能；三是起到潤(rùn)滑劑作用，保護(hù)纖維，減少纖維之間的摩擦，使其所受的損傷盡可能?。蛔詈笙喈?dāng)于潤(rùn)濕劑，改善纖維的浸潤(rùn)性能，便于樹脂浸漬，減少?gòu)?fù)合材料的制備時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量[1-2]。本文對(duì)兩種測(cè)試上漿劑含量的方法進(jìn)行了比較，分析了測(cè)試結(jié)果，確定了最佳試驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)給出了兩種方法的適用性。

1 試驗(yàn)原理

采用上漿劑可以在某些有機(jī)溶劑中溶解的特性，將纖維表面的上漿劑萃取下來，計(jì)算上漿劑含量。

3 試驗(yàn)方法的選擇

3.1 萃取法

稱取約3g-5g纖維，記作W1，用濾紙包好放入索氏提取器中，在圓底燒瓶中加入150ml-200ml丙酮。安裝萃取回流裝置，設(shè)置恒溫水浴溫度為82℃，回流速度為6分鐘/次-7分鐘/次，從第一次回流開始計(jì)時(shí)。分別選擇1.5小時(shí)、2小時(shí)、2.5小時(shí)、3小時(shí)作為試驗(yàn)周期，之后停止加熱。待溫度下降后，取出纖維，置于表面皿中，放入烘箱中120℃-15min烘干，降溫后放入干燥柜至室溫后稱重，重量記為W2。

3.2 丙酮浸泡法

稱取約3g-5g纖維，記作W1，放入燒杯中，倒入80ml左右丙酮，使纖維完全浸沒在丙酮中。浸泡試驗(yàn)時(shí)間選擇2天、3天、4天，每隔24小時(shí)更換一次丙酮。試驗(yàn)結(jié)束后，將丙酮倒掉，取出纖維，置于表面皿中，放入烘箱中120℃-15min烘干，降溫后放入干燥柜至室溫后稱重，重量記為W2。

4 試驗(yàn)結(jié)果及分析

從試驗(yàn)結(jié)果看出，萃取時(shí)間為2.5小時(shí)的上漿劑含量測(cè)試結(jié)果沒有升高，萃取時(shí)間為3小時(shí)的上漿劑含量測(cè)試結(jié)果略有升高。從試驗(yàn)結(jié)果和效率綜合考慮，可以選擇2小時(shí)作為試驗(yàn)時(shí)間。

從試驗(yàn)結(jié)果看出，丙酮浸泡不同時(shí)間得出的浸潤(rùn)劑含量不同，丙酮浸泡3天后上漿劑含量最高，可以選擇3天作為一個(gè)試驗(yàn)周期。

從兩種試驗(yàn)方法比較看，萃取法2小時(shí)和丙酮浸泡3天所得的試驗(yàn)結(jié)果沒有明顯差異，兩種方法均可用于上漿劑含量的測(cè)試。兩種方法區(qū)別見下表。

通過兩種試驗(yàn)方法比較看出，萃取法所用時(shí)間短，丙酮用量少，但工序稍繁瑣；丙酮浸泡法試驗(yàn)周期長(zhǎng)，丙酮用量多，工序簡(jiǎn)單。萃取法雖然工序稍繁瑣，但在樣品量小的情況下經(jīng)濟(jì)性較好，所用時(shí)間較短；在樣品量較大的情況下，可以選擇丙酮浸泡法進(jìn)行試驗(yàn)。

5 結(jié)論

從兩種試驗(yàn)方法比較看，萃取法2小時(shí)和丙酮浸泡3天所得的試驗(yàn)結(jié)果沒有明顯差異，兩種方法均可用于上漿劑含量的測(cè)試。

樣品量小的情況下選擇萃取法經(jīng)濟(jì)性較好，所用時(shí)間較短；樣品量較大的情況下，可以選擇丙酮浸泡法進(jìn)行試驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Industry Overview： “Critical Fiber Sizing”[Z]. 2005.

[2]Karen Fisher Mason，Sizing and Surface Treatment[R]. The Keys To Carbon Fibers Future，2004.

[責(zé)任編輯：湯靜]