与其表面化学组分有关，而且与其表面结构也有关。①已经知道洁净的活性表面自由能较高，但若表面污染（尤其是表面吸水）则将改变其表面结构，降低纤维的表面自由能而实际情况是GF具有较大的比表面积，组分中的非二氧化硅组分微观的均匀性，如吸湿性，因此GF表面很容易吸水，表面经多层吸附后而形成水膜（厚度约为水分子的100倍）。所以GF使用前必须通过热处理的除去表面的吸附水（加热110～150℃只能除去物理吸附水，加热800℃方可除去化学吸附水）。②表面吸附水不仅降低了表面自由能，而且还破坏GF的结构，影响其表面化学反应活性。a、由于在纤维SiO2网络中会有D+，吸附水的作用引起水解，产生碱性水溶液。=Si-O-D+H0 → =Si-OH+D++OHb、碱性水溶液将与SiO2网络反应，破坏[SiO2]骨架，使GF强度急剧下降。=Si-O-Si= +OH- → =Si-OH+ =Si-OC、而生成的=Si-O°+H,0→=Si-OH+OH继续产生碱性溶液，破坏[SiO2]骨架。界面理论的产生及其内容。针对阻碍GF与树脂界面粘接的各种因素（主要有三点）和玻璃纤维的表面特性，许多科研人员进行了大量研究。如：①60年代初，F.E，Huit运用红外光谱技术发现氯硅烷在室温下与干燥的GF表面（硅层结构）可发生化学吸附现象。②65～68年，J.G.Kite与K.E.Bell也报导了用带有有机官能团取代基的三甲氧基硅甲苯溶剂回流Si02、于150℃于大床，同样出现工学吸附。③70年代，J.L.Keining等人采用付立叶转换衍射光谱（FFIR）技术，发现偶联剂与GF之间经反应而形成Si一O一Si键。④同时，利用放射示踪技术，和电子显微镜进行研究证明，偶联剂对树脂也
与其表面化学组分有关，而且与其表面结构也有关。 ① 已经知道洁净的活性表面自由能较高，但若表面污染（尤其是表面吸水） 则将改变其表面结构，降低纤维的表面自由能而实际情况是 GF 具有较大的比表 面积，组分中的非二氧化硅组分微观的均匀性，如吸湿性，因此 GF 表面很容易 吸水，表面经多层吸附后而形成水膜（厚度约为水分子的 100 倍）。所以 GF 使 用前必须通过热处理的除去表面的吸附水（加热 110～150℃只能除去物理吸附 水，加热 800℃方可除去化学吸附水）。 ②表面吸附水不仅降低了表面自由能，而且还破坏 GF 的结构，影响其表面 化学反应活性。 a、由于在纤维 SiO2网络中会有 D+，吸附水的作用引起水解，产生碱性水溶 液。 ≡Si-O-D + H2O → ≡Si-OH + D+ +OHb、碱性水溶液将与 SiO2网络反应，破坏[SiO2]骨架，使 GF 强度急剧下降。 ≡Si-O- Si≡ + OH- → ≡Si- OH + ≡Si-Oc、而生成的 ≡Si-O- + H2O → ≡Si- OH + OH- 继续产生碱性溶液，破坏[SiO2]骨架。 界面理论的产生及其内容。 针对阻碍 GF 与树脂界面粘接的各种因素（主要有三点）和玻璃纤维的表面 特性，许多科研人员进行了大量研究。 如：①60 年代初，F.E，Huit 运用红外光谱技术发现氯硅烷在室温下与干燥 的 GF 表面（硅层结构）可发生化学吸附现象。 ②65～68 年，J.G.Kite 与 K.E.Bell 也报导了用带有有机官能团取代基的三甲 氧基硅甲苯溶剂回流 SiO2、于 150℃于大床，同样出现工学吸附。 ③70 年代，J.L.Keining 等人采用付立叶转换衍射光谱（FFIR）技术，发现 偶联剂与 GF 之间经反应而形成 Si—O—Si 键。 ④同时，利用放射示踪技术，和电子显微镜进行研究证明，偶联剂对树脂也
能发生化学反应形成共价键等等。根据大量的研究结果，逐渐形成了一些关于改善GF/树脂界面粘接性能的界面理论假设。如：偶联理论减轻界面局部应力理论防水层理论润湿理论等其中最具有代表性，最能说明问题的是偶联理论。所谓偶联理论：玻璃纤维表面需要经过偶联剂进行表面处理。从化学结构看，处理剂分子中一般含有两类性质不同的基因，一个基因（如烷氧基）能与无机物，如玻璃，金属等表面上的M一OH（M一Si.Al.Fe等）起化学反应形成化学键；另一个基因，（如乙烯基）能与树脂起化学反应，形成化学键这样纤维与树脂通过处理剂形成化学键“偶联”起来，获取良好的粘接，并有效地抵抗了水等有害物质的侵蚀。但偶联理论也具有其局限性：①认为处理剂膜为单分子层，但实际上偶联剂很少是以单分子层形式存在，通常则定的多聚体（多分子层）的形式被附着在活性表面。②不能解释为什么有些处理剂的官能团并不能与树脂发生反应，但仍有较好的处理效果。如：沃兰与环氧树脂沃兰与热塑性树脂等因此偶联理论需要其他理论进行补充。下面我们根据偶联理论等讲授。2.3表面处理剂的作用机理和应用一、表面处理剂的分类
能发生化学反应形成共价键等等。 根据大量的研究结果，逐渐形成了一些关于改善 GF/树脂界面粘接性能的界 面理论假设。 如：偶联理论 减轻界面局部应力理论 防水层理论 润湿理论等 其中最具有代表性，最能说明问题的是偶联理论。 所谓偶联理论： 玻璃纤维表面需要经过偶联剂进行表面处理。 从化学结构看，处理剂分子中一般含有两类性质不同的基因，一个基因（如 烷氧基）能与无机物，如玻璃，金属等表面上的 M—OH（M—Si.Al.Fe 等）起化 学反应形成化学键；另一个基因，（如乙烯基）能与树脂起化学反应，形成化学 键这样纤维与树脂通过处理剂形成化学键“偶联”起来，获取良好的粘接，并有效 地抵抗了水等有害物质的侵蚀。 但偶联理论也具有其局限性： ①认为处理剂膜为单分子层，但实际上偶联剂很少是以单分子层形式存在， 通常则定的多聚体（多分子层）的形式被附着在活性表面。 ②不能解释为什么有些处理剂的官能团并不能与树脂发生反应，但仍有较好 的处理效果。 如: 沃兰与环氧树脂 沃兰与热塑性树脂等 因此偶联理论需要其他理论进行补充。 下面我们根据偶联理论等讲授。 2.3 表面处理剂的作用机理和应用 一、表面处理剂的分类