聚合物表面與界面ppt課件(參考版)
2025-01-18 04:50本頁面
【正文】 弱弱 界面層的產(chǎn)生條件界面層的產(chǎn)生條件膠接膠接非非 極性極性膠粘劑膠粘劑 非非 極性極性材料材料極性極性 膠粘劑膠粘劑極極 性性 材材 料料膠接膠接可能得到可能得到很高的很高的膠接強度膠接強度 膠粘劑組成粘料 固化劑 促進劑填料 增塑劑 增韌劑偶聯(lián)劑 稀釋劑 防腐劑阻燃劑 防老劑 增粘劑總結(jié)概念 : 材料的表界面，表面張力，潤濕，接觸角，黏附功 掌握界面張力的計算 掌握復(fù)合材料的表界面、共混物的表界面、膠粘劑的表界面、偶聯(lián)劑種類 了解表界面測量表征技術(shù)。膠接力在外力作用下的破壞，必然發(fā)生于弱界面層，這就是膠接破壞中的界面破壞，并使膠接強度嚴重下降的原因。 鋁酸酯類偶聯(lián)劑?通式為： （ RO） x－ Al（ Du）－（OCOR’） m 玻璃纖維結(jié)構(gòu)示意圖 玻璃纖維增強塑料的界面玻璃纖維增強塑料的界面各種偶聯(lián)劑處理玻纖的表面張力 SiO2表面上的 VTES紅外光譜玻纖經(jīng)偶聯(lián)劑處理后，表面覆蓋了一層硅烷偶聯(lián)劑縮聚的產(chǎn)物，即聚硅氧烷。（ 5）功能團－ Y－?能與熱固性樹脂反應(yīng)，實現(xiàn)填料與聚合物的偶聯(lián)。（ 4）官能團－ R2－ 有機骨架對性能的影響有機骨架類型 典型結(jié)構(gòu) 對性能的影響 ，能對填料表面產(chǎn)生 改性作用，導(dǎo)致材料粘度下降； 任何一種烴 － R2－ ； 3. 使填料獲得親有機性和疏水性 (CH2)nH ； 脂肪烴 (CH2)nCHCH3 ，形成聚合物 分子的纏結(jié)， CH3 有利于應(yīng)力應(yīng)變傳遞，改進抗沖性能。 鈦酸酯類偶聯(lián)劑?a) 單烷氧基類鈦酸酯 通式：R一般為異丁基? 異丙基三異硬酯酰基鈦酸酯（ TTS）? 異丙基三（二辛基磷酸酯）鈦酸酯（ TTOP12）?單烷氧基焦磷酸酯型酞酸酯，如異丙基三（二辛基焦磷酸酯）鈦酸酯（ TTOPP38）單烷氧基鈦酸酯與填料表面反應(yīng)機理b) 螯合型鈦酸酯?如雙（二辛基焦磷酸酯）氧乙酸酯鈦酸酯（ 138S）其對填料表面作用的機理為c) 配位型鈦酸酯?如： (RO)4Ti(OXR39。 有機鉻偶聯(lián)劑?最常用的 R： ，稱作 “沃蘭 ”。) 3?疊氮基的特點是可以與碳氫鍵發(fā)生反應(yīng)：疊氮硅烷在無機填料和聚合物間的偶聯(lián)作用疊氮硅烷偶聯(lián)劑的處理效果2) 耐高溫硅烷偶聯(lián)劑3）過氧化型硅烷偶聯(lián)劑?如乙烯基三過氧化叔丁基硅烷 ：通過過氧鍵裂解產(chǎn)生的自由基與有機和無機物質(zhì)反應(yīng)?過氧化偶聯(lián)劑也可設(shè)計成如下結(jié)構(gòu)： ROOR’－ SiX3?通過 X基團的水解，可在增強材料上引入過氧基：?通過過氧基的熱裂解，在增強劑表面產(chǎn)生自由基，引發(fā)乙烯基單體聚合，在增強劑表面接枝聚合物。幾種常用的硅烷偶聯(lián)劑A151 乙烯基三乙氧基硅烷A172 乙烯基三（ β－ 甲氧乙氧基硅烷）A17 KH570 γ－ 甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷A1100（ KH550） γ－ 胺丙基三乙氧基硅烷A1120（ KH843） 胺乙基胺丙基三甲氧基硅烷A187（ KH560） γ－ 縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷216。?X＝－ OCH2CH2OCH3， 水溶性好，柔軟性好。這樣偶聯(lián)劑就與基體樹脂以化學鍵結(jié)合起來可水解基團 X的性質(zhì)?X＝－ Cl， 水解產(chǎn)物為 HCl， 有促進水解、縮聚作用，水解產(chǎn)生的硅醇不穩(wěn)定。?硅烷偶聯(lián)劑與玻纖表面以 Si－ O－ Si化學鍵結(jié)合，同時在玻纖表面縮聚成膜，形成了有機 R基團朝外的的結(jié)構(gòu) 。 有機硅烷偶聯(lián)劑硅烷偶聯(lián)劑 通式： RnSiX4nR為有機基團， X為可水解基團， n＝ 1～ 4；若 n＝ 1， 則通式為： RSiX3硅烷偶聯(lián)劑的作用機理如下：?(1) X基團水解，形成硅醇（ 2） 硅醇的硅 羥 基之 間 以及硅醇硅 羥 基與玻纖 表面硅 羥 基之 間 形成 氫鍵 。通過偶聯(lián)劑的偶聯(lián)作用，使基體與增強材料實現(xiàn)良好的界面結(jié)合。 剝離強度與溶解度參數(shù)的關(guān)系 偶聯(lián)劑?所謂偶聯(lián)劑是分子中含有兩種不同性質(zhì)基團的化合物，其中一種基團可與增強材料發(fā)生化學或物理的作用。 分子鏈的相互擴散?相互擴散實質(zhì)上是界面中發(fā)生互溶，粘結(jié)的兩相之間界面消失，變成了一個過渡區(qū)域，因此對粘接強度提高有利。 ?兩相的分子鏈互相擴散，滲透，纏結(jié)，形成了界面層。u 可逆水解理論?1970年 Plu
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