1　前　言
　　當復合材料作為水下容器的殼體材料時,其防滲性能是個重要的參數。我院的樊志敏同志對幾種材料在去離子水和人工海水兩種介質中、室溫條件下的吸水性能進行了比較研究。試驗進行到432d結束,但試樣仍浸泡著。試樣浸泡1545d后，我們開始進行去濕研究。本文對其吸濕后的去濕情況進行了探討。
　　人們通常借助于去濕實驗來考查材料在浸泡過程中是否發生了不可逆變化〔1〕。我們進行去濕實驗的目的則是借助于去濕實驗來考查兩種浸泡介質對材料的影響。
2　實驗部分
2.1　樹脂基體和試樣
　　樹脂基體的組成如下：
　　雙酚A型環氧樹脂：90份
　　活性稀釋劑(環氧丙烷丁基醚)：10份
　　固化劑(70酸酐)：80份
　　促進劑(芐基二甲胺)：1份
　　試樣制作依據GB1462－78。如表1。
   
2.2　吸水性實驗結果
　　吸水性實驗是在去離子水和人工海水兩種介質中進行,實驗條件是室溫。浸泡1545d后中止吸水實驗。試樣浸泡1545d后的吸水率(吸水重量與原試樣重量之比)見表2，結果是平均值(以后如無說明，試驗結果都是指平均值)。
   
2.3　去濕實驗結果
　　去濕實驗是在干燥器中進行,實驗條件為室溫。試樣從試驗介質中取出擦干后稱重,并開始去濕實驗。以后則是在一定時間取出試樣稱重，稱重后立即放回干燥器中。電子分析天平的精度為0.1mg。[-page-]

　　為了便于分析,我們把不同材料浸泡在同一介質后的去濕曲線分別繪于圖1和圖2；把同一材料浸泡在不同介質后的去濕曲線分別繪于圖3，圖4和圖5。圖中的橫坐標是小時的平方根，縱坐標是去濕百分率(去濕量與飽和吸濕量之比)。
   
    
    
    
    
3　實驗結果分析
3.1　吸濕結果分析
　　復合材料的吸水性主要依賴于三個過程的綜合效應：水分子在樹脂基體中的擴散，水分子沿纖維-基體界面的毛細作用及水在孔隙、微裂紋和界面脫粘等缺陷中的聚集作用〔2〕。[-page-] 
　　澆鑄體的吸水過程不存在水分子沿纖維-基體界面的毛細作用和界面脫粘等缺陷的聚集作用；而對于復合材料來說，單向板更有利于水分子沿纖維-基體界面的毛細作用,并且單向板的孔隙率(5.9%)遠大于防滲層的孔隙率(0.8%)?？梢韵胍?，浸泡在兩種介質中的單向板的吸水率應大于防滲層的吸水率，而防滲層的吸水率應大于澆鑄體的吸水率。本實驗研究的結果確是如此，見表2。
   
　　從組成上講，去離子水和人工海水的區別在于，人工海水中多了大小和/或重量較大的離子。大小和/或重量較大的離子的存在顯然會影響吸水速度，因化學物質進入聚合物中的能力是與其大小和/或原子重量成反比〔3〕。
　　本實驗研究的結果(防滲層、單向板和澆鑄體)和上述觀點相一致。即防滲層、單向板和澆鑄體浸泡在去離子水中的吸水率都高于浸泡在人工海水中的吸水率，見表2。
　　我們把試樣在去離子水中浸泡1545d后的吸水率減去試樣在人工海水中浸泡1545天后的吸水率再除以試樣在人工海水中浸泡1545d后的吸水率，得到表3。
   
　　顯然，表3說明人工海水對材料吸水性的影響程度不一樣。對此，我們可以作如下解釋。
　　澆鑄體的吸水過程沒有水分子沿纖維-基體界面的毛細作用和界面脫粘等缺陷的聚集作用，因而受人工海水的影響要小；相對于澆鑄體來說，防滲層的吸水過程包括了水分子沿纖維-基體界面的毛細作用，人工海水發揮影響的場合多了，因而人工海水對防滲層的影響要大于澆鑄體；單向板更有利于水分子沿纖維-基體界面的毛細作用，這導致人工海水對單向板的影響要大于人工海水對防滲層的影響并遠遠大于人工海水對澆鑄體的影響。
3.2　去濕結果分析
　　從圖1和圖2，可以看到，在去濕過程的初期，單向板的去濕速度大于防滲層，而防滲層的去濕速度又大于澆鑄體。這很容易理解。單向板的去濕通道要多于防滲層；而防滲層的去濕途徑要多于澆鑄體。對澆鑄體而言，水分子主要是借助于在樹脂基體中的擴散來去濕，它的去濕缺少了水分子沿纖維-基體界面的毛細作用這一途徑。
　　從圖3至圖5，我們可以看到，同一材料浸泡在兩種介質中浸泡1545d后的去濕曲線差不多。即不同浸泡介質對試樣浸泡后的去濕行為影響不大。這反過來似乎說明，在浸泡過程中，兩種介質起作用的都是水分子。
　　從圖3至圖5，我們還可以看到，去濕實驗進行到2400h時，防滲層、單向板和澆鑄體已停止去濕，即達到平衡。我們把這3種材料放入50℃的烘箱中繼續進行去濕。去濕48h后的結果見表4。
　　文獻〔4〕指出，對環氧玻璃鋼來說，完全除去水份是十分困難的，我們的去濕結果(見表4)也說明這一點。單向板的去濕已超過100%，這明顯歸因于單向板的解析，因單向板已明顯彎曲、表面發白。我們很難說單向板中的水分已除盡。
   
　　基于表2 和表4，我們可以得出去濕過程結束時，防滲層和澆鑄體的吸水率及單向板的解析率。結果列于表5中。[-page-] 
表5　去濕過程結束時，防滲層和澆鑄體的吸水率及單向板的解析率
   
　　比較試樣浸泡在兩種不同介質后的去濕結果，我們可以看到，兩種浸泡介質對浸泡后的去濕結果稍有影響。這結果也說明兩種介質起作用的都是水分子。
3.3　“去濕系數”計算。
　　復合材料吸收水份后，其力學性能，尤其是彎曲、層間剪切、壓縮等性能及電性能，如電絕緣、電損耗、電氣強度等性能會發生變化，通常是隨著吸水量的增加其性能會變得越來越差。而水在復合材料中的擴散系數及復合材料的飽和吸水量是反映復合材料吸水性的特征參數。
　　擴散試驗通常是測量復合材料試樣重量的增加量。材料的吸水率(M)隨時間變化，于是可繪出M隨t變化的曲線。曲線在初始段為一直線，而從此直線區的斜率并依據下述公式〔5〕可算出水在復合材料中的擴散系數。
   
   
4　結　論
　　(1)室溫條件下在去離子水和人工海水兩種介質中浸泡1545d后，單向板的吸水率大于防滲層的吸水率，而防滲層的吸水率大于澆鑄體的吸水率。單向板、防滲層和澆鑄體浸泡在去離子水中的吸水率都高于浸泡在人工海水中的吸水率。人工海水對單向板的吸水率的影響要大于人工海水對防滲層的吸水率的影響，并遠遠大于人工海水對澆鑄體的吸水率的影響；(2)在去濕過程的初期，單向板的去濕速度大于防滲層，而防滲層的去濕速度又大于澆鑄體。而去離子水和人工海水兩種介質對同種試樣浸泡后的去濕曲線影響不大。
　　致謝：本院蘇玉堂教授提出該研究課題和提供試樣，并指導了實驗研究工作和本文的寫作，對此深表謝意。