材料的界面理论.pptVIP

R基团与树脂基体的作用机理：以R基团为乙烯基—CH＝CH2与不饱和聚酯树脂中的不饱和双键的反应为例：*第62页，共97页，星期日，2025年，2月5日(3)新品种硅烷偶联剂硅烷偶联剂是偶联剂中最重要的一大类型，除了目前已广泛应用的几十种外，近来又开发了许多新的品种，下面介绍主要的几个品种。①耐高温型硅烷偶联剂*第63页，共97页，星期日，2025年，2月5日②过氧化物型硅烷偶联剂特点：一是偶联作用的获得是通过过氧化物热裂解，而不是通过烷氧基团的水解；二是偶联作用不局限于玻璃纤维增强塑料，而是适用于一大类相似或不相似物质之间的偶联。*第64页，共97页，星期日，2025年，2月5日③阳离子型硅烷偶联剂阳离子硅烷，除了具有一般水解型硅烷的性质外，还同时具有阳离子表面活性剂的作用，可改善无机物在树脂中的分散性。*第65页，共97页，星期日，2025年，2月5日④水溶性硅烷偶联剂其化学名称为二聚氮什酰胺基三甲氧基硅烷。它是一种水溶性偶联剂，在分子主链上含有硅氧烷功能基团和氨基反应活性基团。*第66页，共97页，星期日，2025年，2月5日⑤叠氮型硅烷偶联剂*第67页，共97页，星期日，2025年，2月5日3.1.1.3偶联剂的品种及其应用范围偶联剂能有效地提高玻璃纤维与树脂基体的粘结强度，所以，国内外都进行了大量的研究工作。目前国内生产的常用偶联剂有沃兰、A—151、KH—550、KH—560、ND—42、B—201、B—202等。经每种偶联剂处理后的玻璃纤维，都有自己相应的树脂基体适用范围。Eg:1)、KH—570对不饱和聚配树脂处理效果最好；2）、A—151、A—172对1，2－聚丁二烯树脂和丁苯树脂最有效；3）、KH—560对环氧树脂最好；4）、KH—550对酚醛树脂、聚酰亚胺效果最好；5）、沃兰处理的玻璃纤维对大部分树脂都有较好效果，且价格便宜，是一种最常用的偶联剂。*第68页，共97页，星期日，2025年，2月5日一种体系的两个组元可能有极好的浸润性，但它们之间的结合可能很弱，如范德华物理键合形式。因此良好的浸润性，只是两个组元间可达到良好粘结的必要条件，并非充分条件。*第30页，共97页，星期日，2025年，2月5日为了提高复合材料组元间的浸润性，常常通过对增强材料进行表面处理的方法来改善润湿条件，有时也可通过改变基体成分来实现。*第31页，共97页，星期日，2025年，2月5日二、界面粘结界面的粘结强度直接影响着复合材料的力学性能以及其它物理、化学性能，如耐热性、耐蚀性、耐磨性等。因此自50年代以来，复合材料的界面粘结机理一直是人们致力研究的内容。*第32页，共97页，星期日，2025年，2月5日粘结(或称粘合、粘着、粘接、Bonding)是指不同种类的两种材料相互接触并结合在一起的一种现象。当基体浸润增强材料后，紧接着便发生基体与增强材料的粘结。*第33页，共97页，星期日，2025年，2月5日对于一个给定的复合材料体系，同时可能会有不同的粘结机理(如机械粘结、静电粘结等)起作用，而且在不同的生产过程中或复合材料的使用期间，粘结机理还会发生变化，如由静电粘结变成反应粘结。*第34页，共97页，星期日，2025年，2月5日体系不同，粘结的种类或机理不同，这主要取决于基体与增强材料的种类以及表面活性剂(或偶联剂)的类型等。界面粘结机理主要有界面反应理论、浸润理论、可变形层理论、约束层理论、静电作用理论、机械作用理论等。*第35页，共97页，星期日，2025年，2月5日1．机械作用理论机械作用机理如图所示，当两个表面相互接触后，由于表面粗糙不平将发生机械互锁（interlocking）。很显然表面越粗糙，互锁作用越强，因此机械粘结作用越有效。*第36页，共97页，星期日，2025年，2月5日界面粘结机理示意图机械作用理论（mechanicalbonding）*第37页，共97页，星期日，2025年，2月5日在受到平行于界面的作用力时，机械粘结作用可达到最佳效果，获得较高的剪切强度。但若界面受拉力作用时，除非界面有如图中A处所示的‘锚固’形态，否则拉伸强度会很低。*第38页，共97页，星期日，2025年，2月5日在大多数情况下，纯粹机械粘结作用很难遇到，往往是机械粘结作用与其它粘结机理共同起作用。皮革、木材、塑料