外文翻譯uv固化曝光時(shí)間對(duì)機(jī)械的影響和物理性能的環(huán)氧、乙烯基酯玻璃纖維復(fù)合材料層合板復(fù)合材料

1、<p>　　UV固化曝光時(shí)間對(duì)機(jī)械的影響和物理性能的環(huán)氧、 乙烯基酯玻璃纖維復(fù)合材料層合板復(fù)合材料</p><p>　　J.Ramli1、 A.R.Jeefferie2 和 M.M.薩仁3</p><p>　　1馬來(lái)西亞彭亨州大學(xué)，機(jī)械工程 Lebuhraya 屯拉薩，關(guān)丹，彭亨州魯爾 Makmur 馬來(lái)西亞系2工程材料部，制造工程，馬來(lái)西亞 Teknikal 馬來(lái)西亞馬六甲，系

2、掛漢都亞亞榴蓮 Tunggal，馬六甲馬來(lái)西亞3系應(yīng)用科學(xué)，馬來(lái)西亞工藝大學(xué)瑪拉 40450，莎、 雪蘭莪州魯爾 Ehsan，馬來(lái)西亞</p><p>　　電子郵件:ramli@ump.edu.my</p><p>　　摘要：紫外線(UV)固化過(guò)程介紹了在固化聚合物基復(fù)合材料(PMC)應(yīng)用程序在生產(chǎn)防彈背心。使用了兩種類(lèi)型的膠粘劑或基質(zhì)材料:環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯基酯。他們每個(gè)人都被混合在一起不同

3、類(lèi)型的光引發(fā)劑;Bisacyl膦(亂搞)和阿爾法羥基酮過(guò)氧化物(AHK)在1.0每百樹(shù)脂(phr)從混合物所占的比例。三明治PMC的施工是由手工完成糊工藝混合物全軍覆沒(méi)纖維層。標(biāo)本然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，根據(jù)不同的持續(xù)時(shí)間是3，6，9，12分鐘比較的整體素質(zhì)產(chǎn)生在UV光照射下的復(fù)合材料。層壓板是然后測(cè)試，以確定其特性的物理屬性和其應(yīng)用的荷載作用下的行為。通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)的形態(tài)學(xué)觀察進(jìn)行以評(píng)估質(zhì)量的每個(gè)纖維層和基體潤(rùn)濕行為之間的附著力。

4、乙烯基酯不是推薦，因?yàn)閮商於夹枰蛊渫耆袒h(huán)氧樹(shù)脂，是不同，用于矩陣固化迅速一旦暴露在紫外線下。另一方面，固化時(shí)間的影響顯示的最佳結(jié)果密度被索取的固化時(shí)間12分鐘。固化介于6到9分鐘的時(shí)間被發(fā)現(xiàn)是最佳的拉伸強(qiáng)度值。三分鐘的下UV固化燈照射造成最大值，在貫入阻力或?qū)е碌膹?fù)合材料層合板的硬度。</p><p>　　關(guān)鍵字: UV 固化，環(huán)氧、乙烯基酯光引發(fā)劑，固化時(shí)間的影響，機(jī)械，物理，形態(tài)。</p>

5、<p><b>　　介紹</b></p><p>　　紫外線(UV)固化已知為淬火過(guò)程的液體物質(zhì)，當(dāng)它被暴露紫外線輻射。高分子材料固化過(guò)程使UV光發(fā)揮了重要作用由于過(guò)程是更多的高分子材料加工加熱固化比有利。雖然由這固化技術(shù)是相對(duì)較慢相比，熱固化，結(jié)果是高強(qiáng)度、高沖擊性能的影響由于結(jié)晶度的聚合物基復(fù)合材料(PMC)通過(guò)交聯(lián)聚合物的增強(qiáng)機(jī)制。固化工藝的應(yīng)用之一高分子材料的紫外線可以見(jiàn)

6、于為生產(chǎn)個(gè)人防護(hù)裝備(PPE)實(shí)例防彈背心。作為進(jìn)行這項(xiàng)研究前期生產(chǎn)防彈背心PMC將用于包裹氧化鋁板為了高彈道沖擊命中時(shí)作為持有人防彈背心。這將避免氧化鋁板打入一旦觸發(fā)子彈擊中他們的片斷。</p><p>　　本研究的目的是發(fā)展外部分的防彈衣和評(píng)估的能力紫外線在轉(zhuǎn)換到的熱固性材料變硬或變與紫外線照射下固化提供援助的光引發(fā)劑。此外，它還在于研究固化時(shí)間在UV固化過(guò)程中的參數(shù)高分子材料和及其對(duì)性能的影響導(dǎo)致的產(chǎn)品。這

7、項(xiàng)研究有其自身的重要性和是提供基本的好處UV固化的身體的影響的理解和力學(xué)性能的項(xiàng)目符號(hào)的應(yīng)用防彈背心制造技術(shù)。輸出固化的PMC然后會(huì)研究和分析。</p><p>　　雖然要處理的特殊物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化廣泛取決于其應(yīng)用程序和最后使用，他們都是聚合物的基本上組成。UV固化，高分子材料從轉(zhuǎn)換過(guò)程液固比由紫外光相反是一個(gè)受歡迎的替代傳統(tǒng)的干燥。數(shù)量和種類(lèi)的UV固化油墨、 涂料和膠粘劑，申請(qǐng)繼續(xù)擴(kuò)大速度快，造成新的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

8、，提高治愈效率，速度，和固化的聚合物膜的物理性能。UV固化是高度適應(yīng)油漆和涂料，裝飾，種類(lèi)繁多的產(chǎn)品由于裝配一些關(guān)鍵屬性。這是一個(gè)低溫過(guò)程在哪里不是必需的熱和高速過(guò)程幾乎瞬間。此外，它是能源效率藉以精力只在固化過(guò)程在發(fā)生反應(yīng)，不加熱 [1]。紫外光固化膠粘劑也有兩個(gè)組件。第一部分是膠粘劑的樹(shù)脂本身和第二部分已經(jīng)混合稱(chēng)為光引發(fā)劑。光引發(fā)劑的秘密在于，它不會(huì)反應(yīng)與樹(shù)脂的本身。光引發(fā)劑必須吸收紫外線光之前什么都可能發(fā)生。UV燈是什么時(shí)候交付，

9、光引發(fā)劑將接受一種化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)和導(dǎo)致對(duì)膠粘劑的生產(chǎn)產(chǎn)品更好地變硬。一種類(lèi)型的光引發(fā)劑在本研究中使用暴露在UV光的不飽和的樹(shù)脂。它有在白色色素證明有用的應(yīng)用程序配方，固化玻纖增強(qiáng)聚酯/苯乙烯系統(tǒng)和清潔的漆為戶(hù)外使用光穩(wěn)定劑。優(yōu)秀的吸收屬性的亂搞還允許固化的厚節(jié)[2]。在其他人手中，AHK 是第二個(gè)光引發(fā)劑，本研</p><p><b>　　材料和方法</b></p><p&

10、gt;<b>　　原材料和樣品的制備</b></p><p>　　高分子樹(shù)脂的主要原料，被混合在一起光引發(fā)劑。這兩個(gè)環(huán)氧和乙烯基酯是作為粘結(jié)劑混合物中的行為。它一直從凌晨三通通化學(xué)品Pte買(mǎi)了。有限公司新加坡。與此同時(shí)，光引發(fā)劑材料已由新加坡汽巴贊助。的光引發(fā)劑添加到基質(zhì)材料每一部分金額百比樹(shù)脂(phr)1:3.有有兩種類(lèi)型的樣品在參與這項(xiàng)研究。樣品 B 是一系列的以乙烯基酯為樣本雖然示例C

11、是與樣品基體材料環(huán)氧樹(shù)脂為基體材料。有關(guān)示例的詳細(xì)信息下面的表1介紹了配方。每個(gè)樣品B和C是混合在一起攪拌均勻的解決方案。樹(shù)脂的總重量是120克。對(duì)AHK亂搞的構(gòu)成比例是1:3，添加 1.0 phr.從總的混合物。在第一階段的清掃過(guò)程中，一層無(wú)紡布無(wú)捻粗紗被放置在一個(gè)平面上。一次的樹(shù)脂的混合物和光引發(fā)劑均質(zhì)化后，它被席卷使用畫(huà)筆玻璃的頂部。在那之后，另一層是穿上第一的玻璃層壓板，同樣的程序重復(fù)直到10層的層壓板生產(chǎn)。這層合板施工進(jìn)行反復(fù)

12、的另一種示例。后無(wú)捻粗紗布的10層粘在一起，層壓板然后正在真空袋過(guò)程它被放置在一個(gè)真空室中。通過(guò)執(zhí)行這提高了一步，層間附著力和截留的空氣被驅(qū)逐。后真空袋舞臺(tái)，玻璃層壓板被暴露在UV光線。一次進(jìn)程已完成，樣品就取出來(lái)準(zhǔn)備測(cè)試。</p><p>　　表 1 。有關(guān)樣本制定防治策略的詳細(xì)信息。</p><p><b>　　樣品測(cè)試</b></p><p&

13、gt;<b>　　密度測(cè)試</b></p><p>　　為了研究進(jìn)行密度試驗(yàn)物理性能的UV固化層壓樹(shù)脂基復(fù)合材料采用的參數(shù)，例如已被更改膠粘劑用于開(kāi)發(fā)夾層結(jié)構(gòu)的類(lèi)型每一層的玻璃以及曝光時(shí)間之間根據(jù)UV光。本試驗(yàn)采用應(yīng)用阿基米德原理。</p><p><b>　　拉伸試驗(yàn)</b></p><p>　　根據(jù)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)ASTM

14、 D 3039 標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行試驗(yàn)十字頭速度為每分鐘2 毫米。標(biāo)本拉伸試驗(yàn)研究了利用切割出板條測(cè)量200毫米× 25毫米。標(biāo)本被砍3研磨制得的mm特大型和最終尺寸并使用砂紙產(chǎn)生更平滑的端面。3.2 mm厚和測(cè)量50鋁結(jié)束選項(xiàng)卡25mm 是本地膠合的兩端每個(gè)層壓板。8日標(biāo)本帶共被切斷每個(gè)生產(chǎn)的復(fù)合材料層合板。對(duì)于該測(cè)試，產(chǎn)生了兩個(gè)系列的樣品。B系列生產(chǎn)以乙烯基酯為基體材料同時(shí)系列C環(huán)氧樹(shù)脂為基體材料。這樣做的目的是測(cè)試研究用樹(shù)脂的

15、影響，研究中的作用通過(guò)增加曝光時(shí)間在紫外光照射下的固化。下面的圖1顯示為拉伸試驗(yàn)樣品。</p><p>　　圖 1. 試樣的拉伸試驗(yàn) ASTM D 3039。</p><p><b>　　硬度測(cè)試</b></p><p>　　在樣品進(jìn)行硬度試驗(yàn)為了知道對(duì)表面滲透阻力玻璃層板，在紫外光照射下治好了。的硬度試驗(yàn)布氏硬度試驗(yàn)中模式與壓頭直徑是10毫米

16、和100 N的加載。</p><p>　　通過(guò)掃描電子的形態(tài)學(xué)觀察</p><p><b>　　顯微鏡 (SEM)</b></p><p>　　這種觀察的目的是確定是否每年發(fā)生的適當(dāng)粘連和纖維濕了復(fù)合材料層合板。掃描電鏡用于這個(gè)觀察是變量壓力掃描電子顯微鏡。</p><p><b>　　結(jié)果與討論</b&

17、gt;</p><p><b>　　物理試驗(yàn).密度行為</b></p><p>　　密度測(cè)試的目的是觀察對(duì)紫外光固化的物理性能影響層壓板復(fù)合材料生產(chǎn)的不同類(lèi)型的樹(shù)脂和如果中的固化時(shí)間變化存在變異性，研究根據(jù)UV光。一般來(lái)說(shuō)，密度的乙烯基用酯是1.35克/立方厘米3而對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂;密度1.50 g/cm3。使用環(huán)氧膠粘劑的樣品有而采用乙烯基酯的樣品的密度更大。這一結(jié)果是

18、根據(jù)兩者的密度數(shù)據(jù)環(huán)氧樹(shù)脂的密度有多大價(jià)值的處女樹(shù)脂乙烯基酯。圖2顯示了PMC的密度行為在函數(shù)的固化時(shí)間根據(jù)UV光產(chǎn)生復(fù)合材料的樣品B和C上的情節(jié)，B和C的樣品的密度值似乎會(huì)增加不斷與固化時(shí)間的增加。兩個(gè)B和C，繪制的數(shù)據(jù)的示例顯示作為增量固化時(shí)間增加。這表明，曝光在紫外光照射下的時(shí)間對(duì)紫外線的密度值的影響固化層壓板。它可能引起的樹(shù)脂原子，可能有足夠的能量來(lái)移動(dòng)，使在固化時(shí)它們之間更好的安排是在進(jìn)步。此外，這將使纖維使更好的聯(lián)系，由于固

19、化與聚合物鏈作為時(shí)間的紫外線照射增加。在樹(shù)脂鏈將有更多的時(shí)間來(lái)安排纖維更接近彼此。因此，虛空，存在的可能性被降到最低延長(zhǎng)曝光時(shí)間的紫外線。虛空發(fā)生優(yōu)先在層接口和增長(zhǎng)相當(dāng)大的[5]。</p><p>　　圖 2 。在各種固化樣品的密度曝光時(shí)間。</p><p><b>　　力學(xué)測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度</b></p><p>　　圖3顯示了用于繪制的數(shù)據(jù)拉伸

20、強(qiáng)度與時(shí)間的固化的兩個(gè)樣品在B組和C組。從圖中，兩個(gè)拉伸強(qiáng)度曲線在接觸某些值表明強(qiáng)度峰時(shí)間。因此，從總體上分布數(shù)據(jù)表明，示例C系列有更大的拉伸強(qiáng)度比較B。樣品系列從繪制的圖，3分鐘的固化曝光的拉伸強(qiáng)度值是最低相比在測(cè)試中獲得的所有數(shù)據(jù)該系列的樣品B。結(jié)果這可能是由于不對(duì)膠粘劑3分鐘足夠固化時(shí)間完成從液體到固體的轉(zhuǎn)型階段根據(jù)紫外曝光。因此，它產(chǎn)生弱每個(gè)纖維聚合物之間的關(guān)系矩陣。玻璃纖維編織層壓板內(nèi)巡回仍然是濕的因而不強(qiáng)粘合彼此之間。6分鐘

21、的曝光時(shí)間，機(jī)械拉伸這兩種聚合物復(fù)合材料強(qiáng)度的了越來(lái)越強(qiáng)相比的固化3分鐘曝光。濕的纖維變得完全干燥，制作保稅強(qiáng)烈的附著力。為進(jìn)一步3分鐘的固化曝光，B3，拉伸試樣力量被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步增加，然而為固化</p><p>　　時(shí)間達(dá)12分鐘，拉伸強(qiáng)度下降。在12分鐘的固化的時(shí)間纖維成為燒焦在哪里它不會(huì)作為加固和債券的能力每個(gè)粒子之間變得有限。</p><p>　　圖 3. 樣品在不同固化的拉伸強(qiáng)度

22、曝光時(shí)間。</p><p>　　對(duì)于示例C1，3分鐘的固化在紫外線下光照射顯示更大的拉伸強(qiáng)度。這是由于到哪里環(huán)氧樹(shù)脂具有更好性能的膠粘劑的類(lèi)型相比，乙烯基酯。纖維之間膠粘劑強(qiáng)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂粘合。然而，環(huán)氧樹(shù)脂的局限性在于，它不會(huì)治愈一樣飛速乙烯基酯。在UV固化的一步之后, 它需要另一個(gè)2天干燥室溫完全熟化期和硬化。另一個(gè)3分鐘的固化曝光后,拉伸強(qiáng)度進(jìn)一步提高。這意味著，需要更高的力量來(lái)打破樣品，因?yàn)楦脤傩?，取得了?/p>

23、品C2。作為曝光時(shí)間的增加，結(jié)果表明的常量值但有的拉伸強(qiáng)度是位減少發(fā)生在9分鐘的曝光時(shí)間。這意味著，環(huán)氧樹(shù)脂，樣品達(dá)到峰值之間的6到9分鐘曝光時(shí)間。由于曝光時(shí)間增加到12分鐘，抗拉強(qiáng)度值降低。</p><p><b>　　硬度測(cè)試評(píng)價(jià)</b></p><p>　　圖4顯示的硬度的繪制的數(shù)據(jù)生產(chǎn)復(fù)合材料，在紫外光照射下治愈與不同的曝光時(shí)間。系列的樣品B代表與乙烯基酯樹(shù)脂

24、膠粘劑作為被消滅的樣品和樣品C系列代表被消滅的樣品由環(huán)氧作為粘接材料?；趫D4，環(huán)氧樹(shù)脂是代表作為繪制的圖形顯示樣品 B 系列有更大的硬度值。系列乙烯基酯樣品B1表明，3分鐘的曝光時(shí)間，硬度要好相比樣本B2 甚至 B2 被暴露在紫外線長(zhǎng)時(shí)間下時(shí)間是6分鐘。比較可以關(guān)于澄清膠粘劑分布不均勻的想法玻璃層壓板在擦拭的過(guò)程中。樹(shù)脂的膠粘劑可能擦玻璃圖層上非均勻條件在哪里樹(shù)脂分布可能略在不同的地方，在同一板上各不相同。</p>&l

25、t;p>　　圖 4。 的樣品在不同固化時(shí)間的硬度。</p><p>　　此外，虛空中可能存在的纖維層，導(dǎo)致較低的硬度值。因此，在硬度測(cè)試，得出的結(jié)果表明變化硬度是取決于樹(shù)脂分布在玻璃上層壓板。擦去玻璃層壓板上的厚膠可能有更大的硬度值。有關(guān)示例 B3，哪個(gè)是 9分鐘的曝光時(shí)間下 UV 光，還有一點(diǎn)相比6分鐘的硬度值遞增固化時(shí)間。硬度值增高更遠(yuǎn)時(shí)紫外線照射樣品B4的12分鐘才治好了。關(guān)于另一只手，C1樣品具有高

26、的硬度值在其他系列C。樣本然而，為6分鐘固化時(shí)間，樣品的硬度值C2顯示位的減量。價(jià)值增加略在9分鐘固化時(shí)間對(duì)樣品的C3但再減少為樣品C4到16.7 HB。因此，從數(shù)據(jù)獲得，它表示，隨著固化的增加時(shí)間，只有系列的示例，用于乙烯基酯膠粘劑顯示增量中術(shù)語(yǔ)的硬度。在對(duì)比度，硬度為環(huán)氧值被降低。因此，在整體來(lái)看，它可以是澄清說(shuō)的變化固化時(shí)間給的紫外光固化硬度沒(méi)有影響層壓板。</p><p><b>　　形態(tài)分析&

27、lt;/b></p><p>　　除了物理和機(jī)械屬性，通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察此外進(jìn)行了掃描電鏡(SEM)兩邊的UV固化使用乙烯基酯的層合板和環(huán)氧樹(shù)脂作為膠粘材料。該鏡的圖5與它所示選定的紫外光固化層壓板是采取在拉伸斷裂點(diǎn)。它清楚地表明玻璃纖維絲有很小的樹(shù)脂浸漬沿其長(zhǎng)度。這可能會(huì)指示性的纖維與基體期間不當(dāng)粘連固化時(shí)間。纖維的表面覆蓋著在不均勻的條件下的矩陣。此外，現(xiàn)有的此外可以看到虛空?？斩吹拇嬖谟绊懹绕涫菍?dǎo)致UV光

28、的力學(xué)性能固化層壓板。然而，在斷裂的纖維絞線似乎拉出干凈的小證據(jù)樹(shù)脂浸漬沿其長(zhǎng)度。雨打濕無(wú)纖維在斷裂表面的樣品中發(fā)現(xiàn)時(shí)進(jìn)行了觀察。所有樣本都有很好很好干膠粘劑，表明矩陣解法足夠的治愈之前進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　圖 5。 顯微圖像所選樣本的紫外光固化復(fù)合材料層合板復(fù)合材料。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　在

29、此研究中，幾個(gè)意見(jiàn)喜歡對(duì)做了機(jī)械和物理性能紫外光固化復(fù)合材料層合板復(fù)合材料方面加工參數(shù)的UV固化曝光時(shí)間。它發(fā)現(xiàn)不適合用作乙烯基酯膠粘劑，因?yàn)樗枰獌商旌蟊恢斡┞对谧贤饩€照射下。在其他人手中，環(huán)氧可以治愈迅速經(jīng)過(guò)三分鐘的曝光在紫外光照射下的時(shí)間。因此，使用環(huán)氧樹(shù)脂在UV固化層板復(fù)合材料的應(yīng)用是一項(xiàng)權(quán)利如果相比，乙烯基酯的選項(xiàng)。此外，很明顯顯示的環(huán)氧樹(shù)脂密度高被比作乙烯基酯，因此給出了與PMC的密度更大環(huán)氧樹(shù)脂為基體材料。在結(jié)合密度屬性

30、，作為在紫外光照射下的曝光時(shí)間是增加，增高了PMC的密度。這就告訴在該基板內(nèi)的空隙，是減少或消除由于固化機(jī)理。拉伸強(qiáng)度，值為較高的環(huán)氧乙烯基酯相比。在另外，拉伸強(qiáng)度到達(dá)了它價(jià)值的山峰之間的固化時(shí)間的6至12分鐘。固化時(shí)間承印物上被發(fā)現(xiàn)不影響的硬度值。此外，通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察掃描電鏡，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)母街^差之間的纖維層和矩陣膠粘劑?？傮w來(lái)看，進(jìn)一步研究的需要，為了進(jìn)行充分發(fā)掘的建議材料的潛能和尤其是對(duì)防彈衣固化技術(shù)應(yīng)用程序。結(jié)果，由此得出的屬性

31、初步調(diào)查仍然是需要通過(guò)擴(kuò)大其他研究，以實(shí)現(xiàn)最佳的信息與UV光在轉(zhuǎn)換貢獻(xiàn)的問(wèn)候基質(zhì)材料，從液體到固體。</p><p><b>　　鳴謝</b></p><p>　　作者承認(rèn)，謝謝支持瑞士汽巴化學(xué)專(zhuān)業(yè)和 UTeM 實(shí)驗(yàn)室，原材料，樣品制備和技術(shù)建議。特別感謝為馬來(lái)西亞馬來(lái)西亞彭亨贊助這次研究活動(dòng)。</p><p><b>　　引用<

32、;/b></p><p>　　[1] Stowe R. W. April 2002. Key Factors in the UV Curing Process, the Relationship of Exposure Conditions and Measurement in UV Process Designand Process Control.</p><p>　　[2] A

33、ugustine O. N. 2004. Development of the RIDFT Process Incorporation of UV Curing Technique. The Florida State University College of Engineering. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences</p><p>　　[3]

34、Bolton J. R. 2005. Fundamental of UV Treatment.Terms and Definitions Do Matter.</p><p>　　[4] Goin J. 2004. Anatoly Skirda, Eugene Tokhtuev, Understanding UV Monitoring for Air and Water UV Treatments.</p&