2、偶联剂在玻璃纤维表面的结构 以乙烯基三乙氧 POLYVINYLSLOXA NE ON E-GLASS FIBRE 基硅烷(VTES)为偶 沙 A.1影VTES TREATMENT DRIFD FOR 24 HRS AT 联剂,用红外光谱研 R.T.EVACUATED FOR 动lNAT11B℃ 究了偶联剂在玻璃纤 维表面上的结构,表 B.E-GLASS FIBRE. 1i55104 面上覆盖了一层硅烷 C.A-B 1603141:78 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
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、偶联剂在玻璃纤维表面的层次结构 同位素研究、拉曼光谱研究、紫外 800 光谱研究 600 6×10 偶联剂在玻璃纤维表面上形成 200 4×10 200400600 了三个结构层次: 沸水萃取时间/min 2×10 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、偶联剂与玻璃纤维表面的化学反应 红外光谱证明、气相色谱证明、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 1095 1210 硅上的聚乙烯基硅氧烷红 A.SO 外光谱图对比,1080cm-l B.题乙绵基硅氧按 和1170cm-的峰是偶联剂 C.SO上的操乙 如基建氧销 与二氧化硅表面形成的新 1300 的Si-O-Si键。 10011061000 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、气相色谱证明、核磁共振证明 红外光谱的Si-O-Si反对称振动区
A.反应前 用气相色谱研究了乙烯 基三乙氧基硅烷(VTES), 3.(130℃,10mim) MES 甲基三乙氧基硅烷(MES) 认进 和苯胺甲基三乙氧基硅烷 C,(130℃,30mio) (BMES)等偶联剂与气相 MES 二氧化硅的作用。乙醇峰的 出现,最直接地证明硅烷与 1.(130℃,50amin) 二氧化硅表面发生了化学反 应。 MES-SiO2-CCI4体系的气相色谱图
MES-SiO2 -CCl4体系的气相色谱图 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