Page 47 - 《精细化工》2022年第5期

第 5 期 胡贵宝，等: 浸润性对 GF/PDCPD 复合材料性能的影响 ·901·

SCB-600 树脂的动态接触角最低。动态接触角越低，
树脂与纤维的浸润性越优，说明 SCB-600 树脂与纤
维的浸润性明显优于其他树脂，与 1564 环氧树脂的
浸润性相当。
2.2 固化温度对树脂浇注体机械性能的影响
固化温度对 DCPD（SCB-600）固化过程具有较
大影响，首先考察温度对固化工艺的影响，得到
DCPD 树脂最佳固化工艺。固定 DCPD 树脂与固化
剂的质量比为 100∶2，通过对在不同温度下固化后
的纯 PDCPD 树脂板材进行性能测试，得到 DCPD 图 4 不同树脂与玻璃纤维复合的 90°拉伸强度
固化较适宜的温度，结果见图 3。 Fig. 4 Tensile strength of different resins with glass fiber at 90°

由图 4 可知，GF/PDCPD (SCB-600)复合材料的
90°拉伸强度（42.3±1.2） MPa 明显高于其他树脂基
复合材料，与 GF/1564 环氧树脂 90°拉伸强度（38.1±
1.2）MPa 相当，说明随着树脂与纤维的浸润性逐渐
增加，树脂与纤维的结合性逐渐提高，当达到完全
浸润后，90° 拉伸强度主要体现为树脂的性能。
为了进一步验证浸润性与复合材料结合性的关
系，通过测试层间剪切强度研究树脂与玻璃纤维之
间的结合性，测试过程如图 5 所示。不同树脂基玻
璃纤维复合材料的层间剪切强度如表 1 所示。

图 3 不同固化温度下纯 PDCPD 树脂板材的弯曲强度 图 5 层剪切强度测试过程
（a）和拉伸强度（b） Fig. 5 Interlaminar shear strength test process
Fig. 3 Flexural strength (a) and tensile strength (b) of pure
PDCPD resin at different curing temperatures 表 1 不同树脂基玻璃纤维复合材料层间剪切强度
Table 1 Interlaminar shear strength of different resin-based
由图 3 可知，当温度从 30℃升至 60℃时，纯 glass fiber composites
PDCPD 树脂板材的弯曲强度和拉伸强度均呈现上 样品 层间剪切强度/MPa
GF/PDCPD (S-D) 18.5±3.5
升的趋势，弯曲强度从（75.0±1.2）MPa 升至（86.0±
GF/PDCPD (3S-D) 48.5±2.8
1.8）MPa，拉伸强度从（53.0±0.8）MPa 升至（61.5±
GF/PDCPD (SCB-600) 61.3±3.2
1.5）MPa，说明在较低温度下，因固化不完全，有 GF/1564 环氧树脂 62.8±2.5
未反应的单体包裹其中，造成纯 PDCPD 树脂板材
机械性能较低。当固化温度超过 60℃后，纯 PDCPD 由表 1 可知，随着树脂与纤维的浸润性增加，
树脂已完全固化，板材的弯曲强度和拉伸强度均达 树脂与纤维的结合性逐渐增加，层间剪切强度也逐
到稳定状态，力学性能趋于稳定，因此，确定 DCPD 渐增加，SCB-600 树脂与纤维有良好的浸润性，因
的固化温度≥60℃。 此，GF/PDCPD (SCB-600)复合材料的层间剪切强度
2.3 浸润性对树脂与玻璃纤维结合性的影响 高于 GF/PDCPD (S-D)和 GF/PDCPD (3S-D)复合材
为了进一步验证树脂与纤维浸润性和结合性能 料的层间剪切强度，与 GF/1564 环氧树脂复合材料
的影响，采用单向玻璃纤维布制备复合材料，并测 的层间剪切强度相差较小，进一步说明 SCB-600 树
试其 90°拉伸强度，结果如图 4 所示。 脂与纤维的浸润性优于其他几种型号 DCPD 树脂，