1　前　言
　　当复合材料作为水下容器的壳体材料时,其防渗性能是个重要的参数。我院的樊志敏同志对几种材料在去离子水和人工海水两种介质中、室温条件下的吸水性能进行了比较研究。试验进行到432d结束,但试样仍浸泡着。试样浸泡1545d后，我们开始进行去湿研究。本文对其吸湿后的去湿情况进行了探讨。
　　人们通常借助于去湿实验来考查材料在浸泡过程中是否发生了不可逆变化〔1〕。我们进行去湿实验的目的则是借助于去湿实验来考查两种浸泡介质对材料的影响。
2　实验部分
2.1　树脂基体和试样
　　树脂基体的组成如下：
　　双酚A型环氧树脂：90份
　　活性稀释剂(环氧丙烷丁基醚)：10份
　　固化剂(70酸酐)：80份
　　促进剂(苄基二甲胺)：1份
　　试样制作依据GB1462－78。如表1。
   
2.2　吸水性实验结果
　　吸水性实验是在去离子水和人工海水两种介质中进行,实验条件是室温。浸泡1545d后中止吸水实验。试样浸泡1545d后的吸水率(吸水重量与原试样重量之比)见表2，结果是平均值(以后如无说明，试验结果都是指平均值)。
   
2.3　去湿实验结果
　　去湿实验是在干燥器中进行,实验条件为室温。试样从试验介质中取出擦干后称重,并开始去湿实验。以后则是在一定时间取出试样称重，称重后立即放回干燥器中。电子分析天平的精度为0.1mg。[-page-]

　　为了便于分析,我们把不同材料浸泡在同一介质后的去湿曲线分别绘于图1和图2；把同一材料浸泡在不同介质后的去湿曲线分别绘于图3，图4和图5。图中的横坐标是小时的平方根，纵坐标是去湿百分率(去湿量与饱和吸湿量之比)。
   
    
    
    
    
3　实验结果分析
3.1　吸湿结果分析
　　复合材料的吸水性主要依赖于三个过程的综合效应：水分子在树脂基体中的扩散，水分子沿纤维-基体界面的毛细作用及水在孔隙、微裂纹和界面脱粘等缺陷中的聚集作用〔2〕。[-page-] 
　　浇铸体的吸水过程不存在水分子沿纤维-基体界面的毛细作用和界面脱粘等缺陷的聚集作用；而对于复合材料来说，单向板更有利于水分子沿纤维-基体界面的毛细作用,并且单向板的孔隙率(5.9%)远大于防渗层的孔隙率(0.8%)。可以想见，浸泡在两种介质中的单向板的吸水率应大于防渗层的吸水率，而防渗层的吸水率应大于浇铸体的吸水率。本实验研究的结果确是如此，见表2。
   
　　从组成上讲，去离子水和人工海水的区别在于，人工海水中多了大小和/或重量较大的离子。大小和/或重量较大的离子的存在显然会影响吸水速度，因化学物质进入聚合物中的能力是与其大小和/或原子重量成反比〔3〕。
　　本实验研究的结果(防渗层、单向板和浇铸体)和上述观点相一致。即防渗层、单向板和浇铸体浸泡在去离子水中的吸水率都高于浸泡在人工海水中的吸水率，见表2。
　　我们把试样在去离子水中浸泡1545d后的吸水率减去试样在人工海水中浸泡1545天后的吸水率再除以试样在人工海水中浸泡1545d后的吸水率，得到表3。
   
　　显然，表3说明人工海水对材料吸水性的影响程度不一样。对此，我们可以作如下解释。
　　浇铸体的吸水过程没有水分子沿纤维-基体界面的毛细作用和界面脱粘等缺陷的聚集作用，因而受人工海水的影响要小；相对于浇铸体来说，防渗层的吸水过程包括了水分子沿纤维-基体界面的毛细作用，人工海水发挥影响的场合多了，因而人工海水对防渗层的影响要大于浇铸体；单向板更有利于水分子沿纤维-基体界面的毛细作用，这导致人工海水对单向板的影响要大于人工海水对防渗层的影响并远远大于人工海水对浇铸体的影响。
3.2　去湿结果分析
　　从图1和图2，可以看到，在去湿过程的初期，单向板的去湿速度大于防渗层，而防渗层的去湿速度又大于浇铸体。这很容易理解。单向板的去湿通道要多于防渗层；而防渗层的去湿途径要多于浇铸体。对浇铸体而言，水分子主要是借助于在树脂基体中的扩散来去湿，它的去湿缺少了水分子沿纤维-基体界面的毛细作用这一途径。
　　从图3至图5，我们可以看到，同一材料浸泡在两种介质中浸泡1545d后的去湿曲线差不多。即不同浸泡介质对试样浸泡后的去湿行为影响不大。这反过来似乎说明，在浸泡过程中，两种介质起作用的都是水分子。
　　从图3至图5，我们还可以看到，去湿实验进行到2400h时，防渗层、单向板和浇铸体已停止去湿，即达到平衡。我们把这3种材料放入50℃的烘箱中继续进行去湿。去湿48h后的结果见表4。
　　文献〔4〕指出，对环氧玻璃钢来说，完全除去水份是十分困难的，我们的去湿结果(见表4)也说明这一点。单向板的去湿已超过100%，这明显归因于单向板的解析，因单向板已明显弯曲、表面发白。我们很难说单向板中的水分已除尽。
   
　　基于表2 和表4，我们可以得出去湿过程结束时，防渗层和浇铸体的吸水率及单向板的解析率。结果列于表5中。[-page-] 
表5　去湿过程结束时，防渗层和浇铸体的吸水率及单向板的解析率
   
　　比较试样浸泡在两种不同介质后的去湿结果，我们可以看到，两种浸泡介质对浸泡后的去湿结果稍有影响。这结果也说明两种介质起作用的都是水分子。
3.3　“去湿系数”计算。
　　复合材料吸收水份后，其力学性能，尤其是弯曲、层间剪切、压缩等性能及电性能，如电绝缘、电损耗、电气强度等性能会发生变化，通常是随着吸水量的增加其性能会变得越来越差。而水在复合材料中的扩散系数及复合材料的饱和吸水量是反映复合材料吸水性的特征参数。
　　扩散试验通常是测量复合材料试样重量的增加量。材料的吸水率(M)随时间变化，于是可绘出M随t变化的曲线。曲线在初始段为一直线，而从此直线区的斜率并依据下述公式〔5〕可算出水在复合材料中的扩散系数。
   
   
4　结　论
　　(1)室温条件下在去离子水和人工海水两种介质中浸泡1545d后，单向板的吸水率大于防渗层的吸水率，而防渗层的吸水率大于浇铸体的吸水率。单向板、防渗层和浇铸体浸泡在去离子水中的吸水率都高于浸泡在人工海水中的吸水率。人工海水对单向板的吸水率的影响要大于人工海水对防渗层的吸水率的影响，并远远大于人工海水对浇铸体的吸水率的影响；(2)在去湿过程的初期，单向板的去湿速度大于防渗层，而防渗层的去湿速度又大于浇铸体。而去离子水和人工海水两种介质对同种试样浸泡后的去湿曲线影响不大。
　　致谢：本院苏玉堂教授提出该研究课题和提供试样，并指导了实验研究工作和本文的写作，对此深表谢意。