光纖涂層各方面的性能

把光纖放入大飛機復(fù)合材料中，就能實現(xiàn)材料結(jié)構(gòu)實時監(jiān)測。不過大飛機在成型過程中的溫度會達(dá)到180℃以上，所以光纖涂層應(yīng)具有一定的耐熱性能以保證光纖在成型壓力下光纖不會發(fā)生光纖微彎影響光纖傳輸，并且在成型溫度下涂層不會發(fā)生老化變脆影響光柵，而樹脂涂層的性質(zhì)主要決定于UV光固機內(nèi)體系中的低聚物。所以，研究光纖涂層的各方面的性能對光纖埋入大飛機課題的發(fā)展具有重要意義。
　　現(xiàn)在大部分使用的光纖涂層一般為環(huán)氧丙烯酸酯，已經(jīng)無法滿足在高溫環(huán)境下使用的條件，所以對環(huán)氧丙烯酸酯進(jìn)行改性，以提高其耐熱性迫在眉睫。先用乙烯基三乙氧基硅烷改性環(huán)氧丙烯酸酯，把二月桂酸二丁基錫為催化劑，成功配置出了有機硅改性環(huán)氧丙烯酸酯，并通過紅外光譜對合成產(chǎn)物進(jìn)行了表征，其最佳反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為80℃，時間為8h，二月桂酸二丁基錫用量為1％，環(huán)氧丙烯酸酯與乙烯基三乙氧基硅烷的摩爾比為2:1。然后對其固化性能進(jìn)行了測試，結(jié)果顯示有機硅改性環(huán)氧丙烯酸酯具有良好的熱穩(wěn)定性，其分解溫度為465℃，比環(huán)氧丙烯酸酯的熱分解溫度提高了125℃；玻璃化溫度達(dá)到了174℃，提高了110.2℃；附著力測試為3級；涂膜硬度為3H。
　　然后通過納米SiO2和OMMT改性環(huán)氧丙烯酸酯來提高其耐熱性。研究了光照時間對EA/SiO2和EA/OMMT固化時間的影響，最后光照時間確定為270s，并對其固化物進(jìn)行了SEM與XRD表征。伴隨納米粒子含量的增大，固化后的薄膜拉伸強度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；鉛筆硬度逐漸從2H提高到4H；附著力從2級提高到1級。加入納米SiO2和OMMT對環(huán)氧丙烯酸酯的熱穩(wěn)定性沒有明顯提高，前者提高了10℃左右，后者提高了27℃；前者玻璃化溫度從63.8℃提高到108℃，后者玻璃化溫度從63.8℃提高到113.8℃；加入納米粒子體系的熱膨脹系數(shù)逐漸降低，前者從1.5×10-4K-1最大可降低一半左右，后者最大可降低到1.2×10-4K-1左右。

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