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          創新型化工新材料往工業化應用的探索者

          硅烷偶聯劑處理玻璃纖維/尼龍復合材料

          發布時間:2020-10-27
          所屬分類:偶聯劑百科
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                  鑄型尼龍又稱單體澆鑄尼龍,簡稱MC尼龍,是優良的工程塑料之一。除具有尼龍的共性外,還具有聚合溫度低、工藝簡單、結晶度高、分子量大且分布均勻、密度小、力學性能好、減震耐磨、自潤滑、耐腐蝕、使用溫度范圍寬等優點。但普通MC尼龍存在低溫韌性較差、尺寸穩定性差等缺點。為此, 國內外在MC尼龍增強、增韌、減摩、抗靜電方面的研究比較活躍,包括采用玻璃纖維增強。

          硅烷偶聯劑處理玻璃纖維/尼龍復合材料

                  復合材料的性能在很大程度上取決于增強體和基體之間界面結合狀態。用硅烷偶聯劑進行表面處理就是通過化學或物理的作用將兩種性質差異很大的不易結合的材料牢固地結合起來。用偶聯劑處理玻璃纖維表面既可保護纖維不受磨損,也可為玻璃纖維與聚合物基體間的粘結提供良好的界面,從而達到提高復合材料性能的目的。

           

                  不同硅烷處理玻璃纖維,對材料力學性能的影響很大。玻璃纖維未經偶聯劑處理,材料的彎曲強度、拉伸強度和沖擊強度均比純尼龍試樣有所降低。硅烷偶聯劑通過化學鍵將尼龍基體與玻纖結合起來,完成兩種化學性質不同材料間的偶合,從而提高了界面強度。隨著硅烷用量逐漸增加,材料的力學性能會迅速改善,當硅烷用量超過一定數值以后,玻璃纖維會對尼龍基體起到明顯的增強效果;只有在硅烷用量適中時,才能對MC尼龍復合材料有增強作用。

           

                  未處理的玻璃纖維作為增強材料時,不但沒有使性能得到提高,反而會降低MC尼龍復合材料的性能。而用處理得當的玻璃纖維來增強,復合材料力學性能得到了大幅度的提高,說明玻璃纖維的表面處理對復合材料性能起著至關重要的作用。

           

                  未經表面處理的玻璃纖維不僅不能與尼龍基體形成良好的界面結合,反而在玻璃纖維與基體的界面處留有空隙,使基體的承載能力整體降低。通過偶聯劑處理后,玻璃纖維與尼龍基體之間界面結合良好,不再是復合材料的薄弱環節,拉伸斷口沒有玻璃纖維拔出現象,玻璃纖維與尼龍基體的斷裂面同層,基體將所承受的載荷通過界面傳遞給玻璃纖維,發揮出玻璃纖維的增強作用。
           

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