增强树脂用玻璃纤维表面处理技术的研究进展
谢常庆
(江苏如皋市协和印染有限公司,江苏 如皋 226500)
摘 要:玻璃纤维表面处理是获得优良性能的玻璃纤维复合材料的关键技术,从增强聚合物基
复合材料的角度,综述了玻璃纤维表面处理的研究情况,提出了研究中亟待解决的问题,认
为开发大分子偶联剂以及表面二次接枝处理是表面处理技术未来的发展方向。
关键词:玻璃纤维;复合材料;表面处理
中图分类号:TQ327.1 文献标识码:A 文章编号: 2095- 5979(2014)09- 0018- 03
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Abs tract:The surface treatment of glass fiber is the key to develop high quality fiber reinforced composite material. The
surface treatment technologies of glass fiber were reviewed in respect of enhancing the performance of polymer composites,
and some problems were put forward, and it was thought that the developments of macromolecule coupling agents and
postgrafting method were the developing directions in the future.
Key words :glass fiber; composite material; surface treatment
收稿日期:2014- 05- 13;责任编辑:杨 超
作者简介:谢常庆 (1961 —),男,江苏如皋人,工程师。E- mail:mengshh08@163.com
引用格式: 谢常庆. 增强树脂用玻璃纤维表面处理技术的研究进展 [ J ]. 煤炭与化工,2014,37 (9):18 - 20,28.
0 引 言
玻璃纤维增强复合材料的制备和应用技术目前
都比较成熟,该类复合材料由于其优越的性能在各
种弹药包装材料方面具有广泛的应用前景,如美国
采用环氧 / 玻璃纤维增强材料制作弹丸筒及药筒,
具有较强的抗老化性及环境适应性,且力学性能特
别是抗冲击性能优良。研究表明,复合材料的性能
关键取决于纤维与树脂基体之间的界面性质,差的
界面结合将成为体系的薄弱环节导致性能变差,界
面结合不良也会成为应力集中之处,使复合材料的
力学强度下降。玻璃纤维属于无机材料,而作为基
体的有机物,与玻璃纤维材料在热膨胀系数、表面
亲和性以及反应性等方面存在较大差异,直接使用
玻璃纤维必然由于二者相容性差难以形成有效的界
面结合。因此,要充分发挥玻璃纤维的承载作用,
需要对其表面进行处理,提高与基体的相容性、浸
润性和反应性,才能获得综合性能优异的树脂基增
强复合材料。本文重点阐述了树脂复合材料体系中
玻璃纤维表面改性技术的研究现状,针对各种改性
技术,分析了存在的主要问题,并探讨了未来的发
展方向。
1 酸碱刻蚀处理技术
玻璃纤维的主要成分包括钙、镁、钠等元素的
氧化物,以及其他一些氧化物。纤维表面的氧化物
可以利用适当的酸或碱处理,通过表面刻蚀提高表
面粗糙度,这样形成的凹陷、微孔有助于通过所谓
“锁扣效应”提高纤维与基体的界面粘结强度力;
另外酸碱刻蚀也能够在纤维表面产生羟基,形成大
量 Si—OH 键,在纤维与基体进行复合时, 功能基
团 Si—OH 的存在使得纤维表面具备了一定的反应
活性,在适当的有机物体系中 Si—OH 能够与高分
子化合物的功能基团进行化学反应,通过化学键合
问 题
探 讨
Coal and Chemical Industry
煤 炭 与 化 工
第 37 卷 第 9 期
2014 年 9 月
Vol.37 No.9
Sept. 2014
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