复合材料如何通过偶联剂实现融合

原标题:材 料 界 的 皮

作者:高分子polymer ,微信号:polymerengineer 

在复合材料中,有这样一种东西,能够和无机填料结合的很好,同时又能够和高分子有机体系融合。这种游离在有机材料和无机材料之间,勾三搭四,促进两性和谐的东西,就是偶联剂。

偶联剂一般由两部分组成:一部分是亲无机基团,可与无机填充剂或增强材料作用;另一部分是亲有机基团,可与合成树脂作用。种类按化学组成分为硅烷、钛酸酯、有机铬络合物和锆化合物等四大类。其中,以硅烷和钛酸酯类偶联剂最为常见。

硅烷偶联剂1硅烷偶联剂硅烷偶联剂3

以硅烷偶联剂为例,在其分子中同时具有能和无机材料,如玻璃、硅砂、金属等,化学结合的反应基团,及与有机质材料,如PE,PP,环氧树脂等,化学结合的反应基团。其中和无机填料相连接的主要是水解后的硅醇Si(OH)3,而根据亲有机基团的不同可以分为不同的牌号,国内有KH550,KH560,KH570,KH792,DL602,DL171这几种。

硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)上,作为玻璃纤维的表面处理剂,使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。

当然,作为资深的皮-条-客,硅烷偶联剂的用途还不仅仅用于复合材料内部的勾搭,通常也会被加入到涂料中,增加涂料与被涂表面的结合力,或者直接作为单体,与丙烯酸酯类共聚,合成高附着力的涂料。

近年来,随着思维开放,更多类型的皮-条-客诞生了,比如,通过在无机填料表面原位聚合,包覆一层树枝状聚合物,来提高填料和树脂基体的相容性。

同时,由于就业压力的增大,皮-条-客们也经常要自我提升,在维持原有偶联功能的基础上,也被迫拉点私活,兼顾分散剂和阻燃剂等作用。

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