復合材料界面以及偶聯(lián)劑

復合材料界面以及偶聯(lián)劑摘自——材料表面與界面Headstorm內(nèi)容傳統(tǒng)復合材料的分類簡介復合材料的界面效應偶聯(lián)劑種類和機理偶聯(lián)劑應用實例傳統(tǒng)復合材料分類復合材料聚合物基金屬基無機非金屬基熱固型樹脂（不飽和聚酯，環(huán)氧等）熱塑性樹脂（PP,PE尼龍等）陶瓷基水泥基其他聚合物基復合材料特性輕質(zhì)高強電絕緣性好耐腐蝕性好熱性能好性能的可設計性及材料結構的統(tǒng)一性復合材料的協(xié)同效應復合材料的性能不是簡單的組分疊加，而是“1+1>2”的協(xié)同效應。玻璃纖維的斷裂能為10J/M2，聚酯的斷裂能為100J/M2，而復合后的玻璃纖維增強塑料達到105J/M2

裂紋在基體發(fā)展過程中遇到纖維，可產(chǎn)生界面脫黏，纖維和基體斷裂，纖維拔出等過程，吸收大量能量裂紋可沿不同平面發(fā)展裂紋貫穿同一平面才引起材料的斷裂材料斷裂機理復合材料的界面復合材料的界面相不是簡單的幾何平面，而是包含著兩相過度區(qū)域的三維界面相。界面相內(nèi)的化學組分，分子排列，熱性能，力學性能呈現(xiàn)著連續(xù)梯度性的變化。兩相復合熱應力界面化學效應界面結晶效應導熱系數(shù)，膨脹系數(shù)的不同成核誘發(fā)結晶官能團之間的作用或反應復合材料界面理論浸潤性理論化學鍵理論過渡層理論可逆水解理論摩擦理論擴散理論靜電理論酸堿作用理論其他···應用最廣，最成功的理論復合材料界面理論浸潤性理論化學鍵理論過渡層理論可逆水解理論摩擦理論擴散理論靜電理論酸堿作用理論其他···要使兩相之間實現(xiàn)有效的黏接，兩相表面之間應有能夠相互發(fā)生化學反應的功能基團，通過官能團的化學反應以化學鍵結合成界面。若兩者之間不能發(fā)生化學反應，也可通過偶聯(lián)劑的媒介作用以化學鍵結合。偶聯(lián)劑有機硅烷偶聯(lián)劑有機鉻偶聯(lián)劑鈦酸酯類偶聯(lián)劑鋁酸酯類偶聯(lián)劑有機硅烷偶聯(lián)劑常用于玻璃纖維增強材料有些偶聯(lián)劑不含有與基體樹脂起反應的基團，也有好的處理效果常見有機硅烷偶聯(lián)劑MWNTBPOVTES接枝MWNTPAA⑴⑵PI/CNT復合材料JournalofPolymerScienceParta-PolymerChemistry46(3):803-816.在DMAc中，80℃回流8h，進行自由基加成反應。DMAc與MWNT質(zhì)量比為100:1，VTES與MWNT質(zhì)量比為1:1（2:1，3:1）。ODA與BTDA摩爾比為1:1，溶液中固含量為15wt%，反應生成聚酰胺酸預聚體。之后加入改性MWNT機械混合，得到混合溶液，之后涂膜熱亞胺化。JournalofPolymerScienceParta-PolymerChemistry46(3):803-816.MWNTJournalofNanoscienceandNanotechnology9(1):267-274.酸處理MWNT⑴王水超聲GTMOS接枝MWNTBTDAODA⑶PI/CNT復合材料GTMOS⑵500mgMWNT溶解在60ml王水中，超聲處理1h（100W，45KHZ）。之后，用200ml去離子水稀釋，1μm微濾膜真空抽濾。多次水洗抽濾至中性。將GTMOS溶解于乙醇與水的混合溶液中（體積比1:1），含量為2wt%。將溶液PH值調(diào)為4，水解0.5h。之后將酸化MWNT加入溶液中，超聲反應0.5h，將GTMOS接枝到MWNT上。反應過后用50%乙醇溶液（體積比乙醇：水=1:1）多次沖洗，除去未反應的小分子，然后再用NMP多次沖洗出去殘余的水和乙醇。將接枝MWNT溶解于30mlNMP中，超聲1h，轉(zhuǎn)移到250ml三口瓶中。加入0,01MolODA，攪拌完全溶解后加入0.01molBTDA。室溫反應14h，得到PAA預聚體，熱亞胺化得到復合材料薄膜。JournalofNanoscienceandNanotechnology9(1):267-274.MWNT接枝MWNT酸處理MWNTH2SO4：HNO3=3:2質(zhì)量比50℃回流24h水洗接枝MWNT⑴⑵加入3-isocyanatopropyltriethoxysilane（IPTES）以triethylamine(TEA)為催化劑（含量1wt%）,25℃反應48h。BTDAODA⑶PI/CNT復合材料摩爾比為1:1的BTDA與ODA反應生成聚酰胺酸，然后加入PI接枝MWNT，然后加熱到300℃熱亞胺化，得到PI-g-MWNT/PI復合材料。BTDAODAIPTESCompositesScienceand