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烷偶联剂在玻纤增强复合材料中的应用

2020-09-14

硅烷偶联剂在玻纤行业中, 通常是用来对玻纤的表面进行预处理。 经硅烷偶联剂预处理后的玻纤增强的复合材料, 因硅烷偶联剂的特殊作用, 其在干湿两态下的机械、 电气等性能都有大幅的改善。 所有的热固性、 热塑性树脂均能用经硅烷偶联剂预处理后的玻纤增强, 且硅烷偶联剂对增强后的复合材料的性能也有很大的影响。 下面将对硅烷偶联剂在玻纤增强复合材料中的作用、 性能上的影响及在热固和热塑性树脂中的应用进行详述。


3.1硅烷偶联剂在玻纤增强复合材料中的作用

经硅烷偶联剂处理后的玻纤, 硬挺度得到提高, 玻纤的切割性也明显地得到改善, 同时还可以消除玻纤在拉丝过程中形成的缺陷(主要是微裂纹), 从而改善玻纤表面的完整性, 对纤维起到保护作用, 防止纤维在拉丝中损伤, 提高玻纤本身的拉伸强度。但是硅烷偶联剂在玻纤增强复合材料中的作用最主要还是体现在改善玻纤与树脂之间的粘合力、 阻止水分入侵树脂与玻纤的面。 硅烷处理玻纤后, 一方面能与玻纤表面形成共价键分子层, 此分子层又能最大程度地

阻止水分入侵; 另一方面硅烷偶联剂的Y基团又能与树脂起反应, 起到偶联作用, 所以能改善玻纤和树脂的粘合性能, 大大提高玻纤增强复合材料的各种力学性能, 还能有效减轻由于水分入侵引起的粘合力退化, 保持或显著提高复合材料的湿态力学性能, 从图中可以明显地看出: 在潮湿的条件下, 硅烷偶联剂能有效改善玻纤与聚合物之间的粘合力。 当复合材料暴露在潮湿的环境中时, 水会入侵玻纤与树脂基体的界面。 水的入侵会使树脂基体强度下降、 树脂

基体与界面之间的键断裂, 最终使复合材料的机械和电气性能受到大幅地降低。 但是玻纤经硅烷偶联剂处理后, 复合材料的机械及电气性能得到很大程度的改善。




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