2、偶联剂在破璃纤雅表面的猪构 以乙烯基三乙氧 POLYVINYLSIOXA NE ON E-GLASS FIBRE 沙 基硅烷(VTES)为偶 A.1%VTES TREATMENT DRIED FOR 24 HRS AT 联剂,用红外光缮研 R.T.EVACUATED FOR 动N ATi1BC 究了偶联剂在破璃纤 雅表面上的结构,表 B.E-GLASS FIBRE 1i561045 M00 面上覆盖了一层硅烷 C.A-n 1603141:7 偶联刹水解后的宿聚 物,即聚硅氧烷。 10c0 E玻璃纤维上VTES的红外光谱
2、偶联剂在玻璃纤维表面的结构 以乙烯基三乙氧 基硅烷(VTES)为偶 联剂,用红外光谱研 究了偶联剂在玻璃纤 维表面上的结构,表 面上覆盖了一层硅烷 偶联剂水解后的缩聚 物,即聚硅氧烷。 E玻璃纤维上VTES的红外光谱
3、偶联剂在破璃纤雅表面的层次结构 同位素研究、拉曼光谱研究、紫外 800 光谱研究 600 6×10° 400 偶联剂在玻璃纤维表面上形成 4×10 0 200400600 了三个结构层次: 讲水萃取时间/min 2x10 第一为弱吸附层,约占偶联剂吸附 总量的98%: 20■ 406080100120140 冷水萃取时间/min 第二层为强吸附层,约10个单分子 图5-18放射线强度随萃取时间的变化 层厚; 第三层为化学键结合层,与玻璃纤 维表面结合牢固
3、偶联剂在玻璃纤维表面的层次结构 同位素研究、拉曼光谱研究、紫外 光谱研究 偶联剂在玻璃纤维表面上形成 了三个结构层次: 第一为弱吸附层,约占偶联剂吸附 总量的98%; 第二层为强吸附层,约10个单分子 层厚; 第三层为化学键结合层,与玻璃纤 维表面结合牢固
4、偶联剂与破璃纤雅表面的化学反应 红外光谱证明、气象色谱证明、核磁共振证明 分别对气相二氧化硅、 聚乙烯基硅氧烷、二氧化 109s 1210 硅上的聚乙烯基硅氧烷红 A,S0: 外光谱图对比,1080cml B.聚乙烯基陆氧峡 和1170cm-1的峰是偶联剂 C.0,上的操乙 奶延建氧销 与二氧化硅表面形成的新 的Si-O-Si键。 1300 12001100 1009 m 红外光谱的Si-O-Si反对称振动区
4、偶联剂与玻璃纤维表面的化学反应 分别对气相二氧化硅、 聚乙烯基硅氧烷、二氧化 硅上的聚乙烯基硅氧烷红 外光谱图对比,1080cm-1 和1170cm-1的峰是偶联剂 与二氧化硅表面形成的新 的Si-O-Si键。 红外光谱证明、气象色谱证明、核磁共振证明 红外光谱的Si-O-Si反对称振动区
A反应前 MES 用气相色谱研究了 乙烯基三乙氧基硅烷 B.(130,10mim) 乙 (VTES),甲基三乙氧基硅 MES 空气 进 烷(MES)和苯胺甲基三乙 C.(130℃,30mio)) 氧基硅烷(BMES)等偶联 MES 人进样 剂与气相二氧化硅的作用。 乙醇峰的出现,最直接地证 ).(130℃.50mmin) 明硅烷与二氧化硅表面发生 进料 了化学反应。 0 MES-SiO2-CCl4体系的气象色谱图
MES-SiO2 -CCl4体系的气象色谱图 用气相色谱研究了 乙烯基三乙氧基硅烷 (VTES),甲基三乙氧基硅 烷(MES)和苯胺甲基三乙 氧基硅烷(BMES)等偶联 剂与气相二氧化硅的作用。 乙醇峰的出现,最直接地证 明硅烷与二氧化硅表面发生 了化学反应
5、偶联剂与基体的作用 偶联剂的有机基团R中带有双键或胺基、环氧基 等,可以参与基体树脂的固化反应。 偶联剂对基体树脂可选择性地发生化学反应, 含双键的偶联剂对不饱和聚酯有效,而带胺基的偶 联剂对环氧树脂有效。 通过偶联剂的偶联作用,使得玻璃纤维与基体 树脂以化学键形成界面层,紧密地结合在一起,从 而有效提高了复合材料的性能
5、偶联剂与基体的作用 偶联剂的有机基团R中带有双键或胺基、环氧基 等,可以参与基体树脂的固化反应。 偶联剂对基体树脂可选择性地发生化学反应, 含双键的偶联剂对不饱和聚酯有效,而带胺基的偶 联剂对环氧树脂有效。 通过偶联剂的偶联作用,使得玻璃纤维与基体 树脂以化学键形成界面层,紧密地结合在一起,从 而有效提高了复合材料的性能