KH570硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能

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硅烷偶联剂溶液浓度对新老混凝土粘结界面层拉拔强度的影响

1. 00 1. 89
0. 66 0. 6
0. 5 %时 , 拉拔强度最高 , 是普通砂浆的 1. 38 倍 , 当偶联剂浓度在 2 %时 ,强度仅为普通砂浆的 0. 66 倍 ,这主要可能是由于偶联剂浓度过高 , 反而有可能因形成多分子膜层 [5 ]而降低界面粘接强度。考虑工程实际中老混凝土界面上既有骨料又有砂浆 , 故界面处理采用 0. 5 %～1 %浓度的偶联剂溶液较为合适。 3 结语
在去离子水中加入一定量的乙醇 , 置于磁力搅拌器上搅拌均匀 , 滴加乙酸 , 调整 p H 值至 3～5 间 , 缓慢加入偶联剂 ,继续搅拌至溶液透明、均匀。共配制三种偶联剂溶液 ,浓度分别为 0. 5 %、1 %和 2 %。 113 试验方案 11311 对比试件
即不含偶联剂的拉拔试件 ,按被粘结面不同 ,又分为两组。
表 1 偶联剂浓度对拉拔强度的影响
修补界面种类
花岗岩界面拉拔强度值/ MPa
相对强度
混凝土界面拉拔强度值/ MPa
相对强度
无偶联剂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0. 53 1
1. 13 1
015 %浓度 1 %浓度偶联剂偶联剂
0. 99
1. 18
1. 87
2. 23
1. 56
1. 41
1. 38
1. 25
2 %浓度偶联剂
0 引言用已有的方法修补后的新老混凝土界面层强度
由较弱的分子间引力构成 [1 ] , 强度偏低。为此 , 我们提出将偶联剂用于新老混凝土界面 , 使界面层产生化学力的方案 [2 ]。基本思路是将硅烷偶联剂涂于老混凝土界面 , 使其一端与老混凝土表面的羟基以化学键结合 , 而另一端与修补材料 (新砂浆或混凝土) 发生物理纠缠或形成化学键 [3～4 ] , 从而可显著改善界面的粘结性能。但探索试验表明 , 偶联剂对界面强度的提高幅度不大 [2 ]。究其原因 ,很可能是没有找到合理的偶联剂溶液浓度。根据复合材料科学原理 , 偶联剂在两种物质界面中形成单分子层时的效果最佳 , 过多使用偶联剂将形成多分子膜层 [5 ] , 是不必要、甚至是有害的。理论上已给出硅烷偶联剂种类和用量与待粘物质表面积的合理匹配计算公式 [6 ]。但由于待修补材料 (混凝土) 表面结构极为复杂 , 其合理的浓度只能由试验确定。为此 ,本文通过试验 ,试图找出偶联剂溶液的合理浓度。考虑到老混凝土由粗骨料和砂浆两种材料组成 , 为准确评估偶联剂溶液浓度对粗骨料和砂浆表面粘结强度的影响 , 分别选择花岗岩石板和老混凝土表面的水泥砂浆两种材料作为粘结界面。 1 试验原材料和试验方法 1. 1 混凝土、砂浆原材料及配比

高岭土增强增韧聚乙烯的研究_朱晓君

3 结论
用 KH570 处理高岭土 , 可以改善高岭土粒子的表面性能 , 在高岭土粒子填充量小于 5 %时 , 对 HDPE 可起到一定的增韧增强作用。 KH570 处
图 3 偶联剂 A 处理的高岭土填充 HDP E 的冲击曲线
图 4 偶联剂 B 处理的高岭土填充 HDPE 的冲击曲线
参考文献
[ 1] 陈平 , 张显友 , 韩丽洁 .高岭土的改性及其对拉挤复合材料性能的影响[ J] .工程塑料应用 , 1998(2):4 ～ 6
[ 2] 欧玉春 , 方晓萍 , 施怀球 , 等 .界面改性剂在聚丙烯高岭土二相复合体系中的作用[ J] .高分子学报 , 1996(2):59 ～ 63
An Investigation on Kaolin Reinforced HDPE
Zh u Xiaojun (Luoyang Ship M at erial Research Instit ute, Luoyang 471039 , China)
Abstract:KH570 and macromolecule coupling agent is used to improve the interfacial interaction of ultra-fine K aolin particles and hig h density polyethylene (HDPE)blends, and a type o f Kaolin HDPE composite which has a good mechanical properties are prepared.Results show that the mechanical properties of these compo sites can be improved w hen Kaolin par ticles are treated with KH570 , which the par ticles are less than 5 %(w)of HDP E, and the optimum content of KH570 is 2 %(w).T he mechanical pro perties of HDP E enhanced by K ao lin particles treated w ith macromolecule coupling agent are be tter than that of K H570 , and the optimum content of the macromolecule coupling agent is 1%(w). Keywords:HDPE ;K ao lin ;Coupling ag ent ;M echanical proper ty

硅烷偶联剂

硅烷偶联剂KH570一、简介KH-570硅烷偶联剂，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是一种有机官能团硅烷偶联剂，对于提高玻纤增强和含无机填料的热固性树脂能提高它们的机械电气性能，特别是通过活性游离基反应固化（如不饱和聚酯，聚氨酯和丙烯酸酯）的热塑性树脂的填充，包括聚烯烃和热塑性聚氨酯。

二、国外对应牌号：A-174（美国联合碳化物公司）KBM-503（日本信越化学工业株式会社）SH-6030（美国道康宁化学公司）三、化学名称：γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷四、分子式：CH2=C(CH3)COOC3H6Si(OCH3)3五、典型的物理性质参数标准指标外观微黄色至无色透明液体颜色 Pt-Co, ≤ 30密度（ρ 20℃，g/cm3） 1.043~1.053折光率（nD 25°C） 1.4285 ~1.4310沸点：255℃纯度%, ≥ 97.0溶解性硅烷偶联剂KH-570可溶于甲醇、乙醇、乙丙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯,水解后在搅拌下可溶于PH=4的水中,水解产生甲醇.六、用途：主要用于改善有机材料和无机材料的粘接性能，特别适用于游离基交联的聚酯橡胶，聚烯烃、聚苯乙烯和在光敏材料中作为助剂。

七CAS NO. : 2530-85-0八特征和用途KH-570硅烷偶联剂的用途：（1）当复合材料用经过与聚酯相容的表面处理剂处理过的玻纤时，能显著提高复合材料的强度，这种表面处理剂通常包括硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂和抗静电剂。

（2）此产品提高填充白碳黑、玻璃、硅酸盐和金属氧化物的聚酯复合材料的干湿态机械强度。

（3）此产品提高许多无机填料填充复合材料的湿态电气性能。

例如：交联聚乙烯和聚氯乙烯。

（4）此产品可与醋酸乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体共聚合成可室温交联固化的。

这些硅烷团化聚合物广泛应用于涂料、胶粘剂和密封胶中。

提供优异的粘接力和耐久力。

硅烷偶联剂KH-845-4(SG-Si 1289) 化学名双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物英文名bis-(γ-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfideCAS 编号40372-72-3对应国外牌号A-1289（美国威科）、Z-6940（美国道康宁公司）、Si 69（德国德固萨）产品外观黄色透明液体。

硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响

第３１卷㊀第４期２０２３年７月现代纺织技术ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｘｔｉｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ.３１ꎬＮｏ.４Ｊｕｌ.２０２３ＤＯＩ:１０.１９３９８∕ｊ.ａｔｔ.２０２２１１０２９硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响骆宣耀１ꎬ韦粤海１ꎬ２ꎬ马雷雷１ꎬ２ꎬ田㊀伟１ꎬ２ꎬ祝成炎１ꎬ２(１.浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院)ꎬ杭州㊀３１００１８ꎻ２.浙江理工大学湖州研究院有限公司ꎬ浙江湖州㊀３１３０００)㊀㊀摘㊀要:为改善玄武岩纤维与乙烯基酯树脂的界面结合性能ꎬ分别采用质量分数为０.５％㊁１.０％㊁１.５％㊁２.０％的硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１对玄武岩纤维进行改性ꎬ采用模压成型工艺制备玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料ꎮ利用扫描电子显微镜㊁红外光谱仪和万能试验机等对玄武岩纤维的表面微观形貌和化学结构以及复合材料的力学性能进行测试与分析ꎮ结果表明:经质量分数为１％的硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１改性后的玄武岩纤维和乙烯基酯树脂的界面结合最好ꎬ经改性后的玄武岩纤维增强复合材料相比于未改性的弯曲强度分别提高了１６.７１％㊁１４.９６％㊁１３.５９％ꎻ冲击强度提高１０.１３％㊁８.８４％㊁７.４１％ꎮ综合考虑实验结果ꎬ３种硅烷偶联剂对复合材料的改性效果从大到小依次为ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０和Ａ１７１ꎮ关键词:玄武岩纤维ꎻ乙烯基酯树脂ꎻ复合材料ꎻ硅烷偶联剂ꎻ力学性能中图分类号:ＴＳ１５㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００９￣２６５Ｘ(２０２３)０４￣０１０３￣０８收稿日期:２０２２１１１５㊀网络出版日期:２０２３０２２３基金项目:浙江理工大学湖州研究院项目(２０２２)作者简介:骆宣耀(１９９８ )ꎬ男ꎬ浙江台州人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事纺织复合材料方面的研究ꎮ通信作者:祝成炎ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｃｙｚｈｕ＠ｚｓｔｕ.ｃｏｍ㊀㊀玄武岩纤维是一种性能优异的环境友好型纤维[１]ꎮ它是以纯天然玄武岩矿石为原料ꎬ经１４５０~１５００ħ高温熔融后ꎬ通过铂铑合金漏板拉丝工艺制成的纤维[２￣３]ꎮ玄武岩纤维作为一种无机高性能纤维ꎬ因其具有高强高模㊁耐高低温㊁耐酸碱腐蚀㊁较好的抗蠕变性等优点ꎬ因此可替代昂贵的碳纤维和芳纶纤维作为复合材料的增强体[４￣５]ꎮ在纤维增强复合材料中ꎬ纤维与树脂基体间的界面对于整体性能影响很大ꎬ当复合材料受到载荷时ꎬ基体通过界面将所受应力传递给纤维ꎮ因此ꎬ纤维增强复合材料要求有优良的界面相ꎬ以便基体有效地向纤维传递载荷[６]ꎮ但是ꎬ玄武岩纤维在生产过程中由于熔岩液体表面张力的存在形成了光滑的表面ꎬ纤维表面能较低㊁化学惰性强㊁比表面积小[７￣８]ꎮ未改性玄武岩纤维不能与树脂基体发生反应ꎬ界面结合性能较差ꎬ玄武岩纤维容易脱黏抽出ꎬ无法充分发挥它的优异力学性能ꎬ获得力学性能优良的复合材料ꎮ因此ꎬ对玄武岩纤维进行改性处理十分重要[９￣１０]ꎮ玄武岩纤维的常用改性方法主要有硅烷偶联剂法ꎬ等离子体法ꎬ酸碱蚀刻法ꎬ聚合物涂层法ꎮ合适的改性方法与工艺对复合材料的界面性能和力学性能至关重要ꎮＭａｎｉｋａｎｄａｎ等[１１]使用Ｈ２ＳＯ４和ＮａＯＨ溶液对玄武岩纤维进行蚀刻改性ꎬ采用手糊的方法将玄武岩纤维与不饱和聚脂树脂制备复合材料ꎬ结果证明经Ｈ２ＳＯ４和ＮａＯＨ改性后ꎬ纤维表面增加了新的活性基团ꎬ增强了纤维与树脂基体的界面结合能力ꎬ复合材料的力学性能得到提高ꎮ毕松梅等[１２]将玄武岩纤维置于Ｎ２气氛下进行等离子体改性ꎬ采用热压工艺将玄武岩纤维与聚丙烯制备复合材料ꎮ结果证明纤维经等离子体改性后ꎬ增大了其与树脂的浸润性ꎬ改善了界面的黏结状况ꎬ提升了复合材料的力学性能ꎮ但采用酸碱蚀刻法ꎬ等离子体法改性处理玄武岩纤维都会在一定程度上损伤纤维的内部结构ꎬ对纤维本身造成损伤[１３]ꎮ而硅烷偶联剂改性操作步骤较为简洁ꎬ改性时不会损伤纤维ꎮＬｉｕ等[１４]研究了硅烷偶联剂ＫＨ５５０改性玄武岩纤维对其增强聚乳酸复合材料性能的影响ꎮ结果表明ＫＨ５５０成功地连接了纤维与树脂基体ꎬ增强了界面的结合强度ꎮ经ＫＨ５５０改性后的复合材料的结晶性能优于未改性ꎬＫＨ５５０改性后的纤维增强复合材料的抗拉断裂强度得到提升ꎮ洪晓东等[１５]研究了硅烷偶联剂ＫＨ５７０改性玄武岩纤维对其增强环氧树脂复合材料力学性能的影响ꎮ结果表明玄武岩纤维经过ＫＨ５７０处理后ꎬ其表面出现许多凸起ꎬ并变得非常粗糙ꎬ复合材料的抗拉强度和抗冲击性能获得提高ꎮ以上研究肯定了硅烷偶联剂改性可以提升玄武岩纤维增强复合材料的界面性能和力学性能ꎬ但对于不同种类不同质量分数硅烷偶联剂对玄武岩纤维及其乙烯基酯树脂复合材料作用效果还有待深入研究ꎮ因此ꎬ本文采用不同质量分数的硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１改性玄武岩纤维ꎬ通过模压成型工艺制备玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料ꎬ分析其增强乙烯基酯树脂复合材料的力学性能来研究硅烷偶联剂的改性效果ꎬ并探讨其改性作用机制ꎬ为其在工程实践中的应用提供理论支持ꎮ１㊀实㊀验１.１㊀实验材料玄武岩纤维织物ꎬ组织为平纹ꎬ经纬密均为５０根∕１０ｃｍꎬ面密度为３００ｇ∕ｍ２ꎬ表面呈现类似黑金色ꎬ海宁安捷复合材料有限公司生产ꎮ聚酰亚胺薄膜ꎬ深圳润海电子有限公司生产ꎮ乙烯基酯树脂ꎬ上纬新材料科技股份有限公司生产ꎮ丙酮ꎬ西陇科学股份有限公司生产ꎮ硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１ꎬ无水乙醇ꎬ去离子水ꎬ杭州高晶精细化工有限公司生产ꎮ１.２㊀实验设备精密电子天平(ＡＬ２０１￣ＩＣꎬ梅特勒￣托利多有限公司)ꎻ台式真空干燥箱(ＤＺＦ￣６０５０ꎬ扬州市慧科电子有限公司)ꎻ半自动平板硫化仪(ＱＬＢ￣２５Ｔꎬ江苏省无锡市中凯橡胶机械有限公司)ꎻ金刚石带锯切割机(ＳＹＪ￣Ｄ２０００ꎬ沈阳市科晶自动化设备有限公司)ꎻ万能强力仪(ＭＴＳꎬＭＴＳ工业系统有限公司)ꎻ傅里叶红外光谱仪(Ｎｉｃｏｌｅｔ￣５７００ꎬ美国热电公司)ꎻ场发射扫描电镜(ＧｅｍｉｎｉＳＥＭ￣５００ꎬ蔡司英国)ꎮ１.３㊀实验方法１.３.１㊀玄武岩纤维的改性处理将玄武岩纤维平纹织物浸泡在丙酮溶液中４８ｈ去除表面上浆剂ꎬ然后用去离子水清洗多次后放入８０ħ真空烘箱中充分干燥[１６]ꎬ待用ꎮ将无水乙醇和去离子水以８ʒ２比例混合ꎬ再将硅烷偶联剂加入该溶液中并搅拌均匀ꎬ配制成不同种类不同质量分数的硅烷偶联剂醇解液ꎬ将上述处理后的织物置于其中ꎬ于室温下反应５ｈ后ꎬ用无水乙醇洗去未经反应的硅烷偶联剂ꎬ再放入８０ħ真空干燥箱中充分干燥ꎬ备用ꎬ不同种类硅烷偶联剂的化学结构如图１所示ꎮ图１㊀不同种类硅烷偶联剂的化学结构Ｆｉｇ.１㊀Ｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓ１.３.２㊀玄武岩纤维∕乙烯基酯树脂复合材料的制备将６层玄武岩纤维平纹织物与乙烯基酯树脂以通过半自动平板硫化仪模压成型ꎮ图２示出复合材料模压成型铺层图ꎬ经过前期实验探索ꎬ设置模压固化条件为:３０ħꎬ时间６０ｍｉｎꎬ压强２ＭＰａꎬ复合材料厚度２ｍｍꎮ１.上盖板ꎻ２.聚酰亚胺薄膜ꎻ３.预制件ꎻ４.垫片ꎻ５.下模具ꎮ图２㊀玄武岩纤维与乙烯基酯树脂模压成型Ｆｉｇ.２㊀Ｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｆａｂｒｉｃｍｏｌｄｅｄｗｉｔｈｖｉｎｙｌｒｅｓｉｎ４０１现代纺织技术第３１卷１.４㊀测试与表征１.４.１㊀形貌观察对纤维表面㊁试样截面喷金ꎬ使用场发射扫描电镜观察经硅烷偶联剂ＫＨ５５０处理后玄武岩纤维的纵向形貌以及复合材料的截面形貌ꎮ１.４.２㊀化学结构测试使用Ｎｉｃｏｌｅｔ￣５７００傅里叶红外光谱仪(ＦＴＩＲ)对样品在４０００~４００ｃｍ－１波数内的结构进行表征ꎮ红外光谱可以对样品进行定性分析ꎬ得到透过率随波数变化的ＦＴＩＲ光谱图ꎮ１.４.３㊀力学性能测试使用万能试验机对复合材料的弯曲强度进行测试ꎬ加载速度为５ｍｍ∕ｍｉｎꎮ使用万能试验机对复合材料的冲击强度进行测试ꎬ接触试样瞬间的冲击速度为５ｍ∕ｓꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀硅烷偶联剂改性玄武岩纤维的表面形貌分析㊀㊀图３所示为不同质量分数硅烷偶联剂ＫＨ５５０改性玄武岩纤维前后的纵向表面扫描电镜图ꎮ由图３(ａ)可以明显看到ꎬ硅烷偶联剂改性前的玄武岩纤维表面非常光滑ꎬ没有表面附着颗粒及凸起ꎬ因此未改性玄武岩纤维与乙烯基酯树脂的黏结性能和界面结合性能较差ꎻ由图３(ｂ)㊁图３(ｃ)可以看出经硅烷偶联剂改性后的玄武岩纤维表面变得粗糙ꎬ有少许颗粒附着ꎮ由图３(ｄ)㊁图３(ｅ)可以看到ꎬ随着硅烷偶联剂质量分数上升至１.５％㊁２.０％ꎬ玄武岩纤维表面出现较多颗粒附着直至纤维表面被覆盖并形成凸起ꎮ图３㊀硅烷偶联剂ＫＨ５５０改性玄武岩纤维表面形貌ＳＥＭＦｉｇ.３㊀ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｆａｂｒｉｃｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔＫＨ５５０２.２㊀硅烷偶联剂改性玄武岩纤维的ＦＴＩＲ分析㊀㊀图４所示为玄武岩纤维经硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１改性前后的ＦＴＩＲ光谱图ꎬ在改性前的玄武岩纤维ＦＴＩＲ光谱中ꎬ玄武岩纤维的特征峰主要存在于３３５０㊁８５０㊁７１５ｃｍ－１附近ꎬ其中在３３５０ｃｍ－１处的宽峰为纤维结构中ＯＨ伸缩振动ꎬ对应于纤维表面的ＳｉＯＨꎮ在８５０㊁７１５ｃｍ－１处左右的吸收峰为典型的ＳｉＯ和ＳｉＯＨ的伸缩振动峰ꎬ说明玄武岩纤维的主要成分为ＳｉＯ２ꎮ而经硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１处理后ꎬ对比可以看出玄武岩纤维在３３５０ｃｍ－１处附近的吸收峰强度变小ꎬ这应该是归因于硅烷偶联剂处理后的玄武岩纤维表面羟基数量减少ꎬ硅烷偶联剂的活性基团与玄武岩纤维表面ＯＨ结合ꎮ在２９２０ｃｍ－１和２８５０ｃｍ－１左右出现的特征峰是由于ＣＨ对称和反对称伸缩振５０１第４期骆宣耀等:硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响动ꎮ在１４３０ｃｍ－１处附近可见ＳｉＣＨ２弯曲振动峰ꎮ１０９３ｃｍ－１和１０４８ｃｍ－１处附近的振动峰分别是由ＳｉＯＣ和ＳｉＯ拉伸振动形成的ꎮ这些结果清楚地表明ꎬ３种硅烷偶联剂对玄武岩纤维的改性是成功的ꎮ图５示出硅烷偶联剂改性玄武岩纤维的作用机制图ꎮ硅烷偶联剂是指将两种不同化学特性的水解基团Ｘ和有机基团Ｙ连接到同一硅原子的化合物ꎮ硅烷偶联剂水解形成硅醇ꎬ硅醇进行缩聚ꎬ生成含有机基团的低聚硅氧烷ꎻ玄武岩纤维表面的羟基与含有机基团的低聚硅氧烷反应形成氢键ꎬ并与失水干燥后的玄武岩纤维形成共价键相连ꎬ从而实现了硅烷偶联剂对玄武岩纤维的接枝ꎮ由于硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１一边侧链上的甲氧基和乙氧基都会在水解过程中被羟基取代ꎬ所以硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１另一边侧链上不同的有机基团会对玄武岩纤维的改性效果产生不同的影响ꎮＫＨ５５０侧链上的有机基团为氨基ꎬＫＨ５６０侧链上的有机基团为环氧基ꎬＡ１７１侧链上的有机基团为乙烯基ꎮ图４㊀硅烷偶联剂改性玄武岩纤维ＦＴＩＲ光谱图Ｆｉｇ.４㊀ＦＴＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｂａｓａｌｔｆａｂｒｉｃｍｏｄｉｆｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔ图５㊀硅烷偶联剂改性玄武岩纤维作用机制Ｆｉｇ.５㊀Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｓｂｙｔｈｅｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔ２.３㊀硅烷偶联剂改性对复合材料界面结合效果的影响㊀㊀图６示出不同种类硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料截面ꎮ由图６可知ꎬ复合材料的界面结合效果在硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１改性处理后均得到改善ꎬ未使用硅烷偶联剂改性时ꎬ纤维与树脂间存在较大间隙ꎬ界面结合效果较差ꎮ而在硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１作用下ꎬ硅烷偶联剂会接枝吸附于玄武岩纤维表面并形成共价键ꎬ乙烯基酯树脂的有机高聚物分子会与硅烷偶联剂的有机基团Ｙ反应并相互连接ꎬ使玄武岩纤维与乙烯基酯树脂通过硅烷偶联剂相互结合得更加紧密ꎬ作用机制如图７所示ꎮ在本文实验条件中ꎬ当硅烷偶联剂ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１质量分数为１％时ꎬ玄武岩纤维与乙烯基酯树脂的界面结合状况改善明显ꎮ６０１现代纺织技术第３１卷㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图６㊀玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料截面Ｆｉｇ.６㊀Ｓｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅ图７㊀硅烷偶联剂与乙烯基酯树脂作用机制Ｆｉｇ.７㊀Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｗｉｔｈｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎ２.４㊀硅烷偶联剂改性对复合材料力学性能的影响㊀㊀不同种类不同质量分数硅烷偶联剂改性玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度如图８所示ꎮ弯曲强度和冲击强度拟合曲线方程及其相关系数如表１和表２所示ꎮ观察图８和表１㊁表２可知ꎬ玄武岩纤维经不同种类不同质量分数硅烷偶联剂改性后ꎬ不同程度地提升了复合材料的冲击强度和弯曲强度ꎬ复合材料的拉伸强度和弯曲强度拟合曲线的皮尔逊相关系数Ｒ的绝对值近似于１ꎬ表明拟合曲线近似呈一元二次方程关系ꎬ呈现先增加后减小的趋势ꎮ结合图２和图６ꎬ可以发现经１％质量分数的硅烷偶联剂改性后的玄武岩纤维表面出现较为均匀的颗粒排列ꎬ有一定的裂纹和沟壑ꎬ增加了纤维的粗糙度ꎬ且硅烷偶联剂与纤维和树脂进行了充分反应ꎬ改善了玄武岩纤维与乙烯基酯树脂的界面结合效果ꎬ因此复合材料的力学性能达到最好ꎮ但当硅烷偶联剂质量分数较低时ꎬ玄武岩纤维与乙烯基酯树脂结合状况较差ꎻ当硅烷偶联剂质量分数较高时ꎬ硅烷偶联剂覆盖纤维表面并形成多层弱界面层ꎬ阻碍了玄武岩纤维与乙烯基酯树脂的结合ꎮ７０１第４期骆宣耀等:硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响图８㊀硅烷偶联剂质量分数对复合材料力学性能的影响Ｆｉｇ.８㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ表１㊀弯曲强度拟合曲线方程及其相关系数Ｔａｂ.１㊀Ｂｅｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ拟合曲线拟合曲线方程ＲＲ２ＫＨ５５０ｙ＝２６２.６４＋７８.４２ｘ－３６.１４ｘ２０.９９４７０.９８９４ＫＨ５６０ｙ＝２６２.８６＋６９.６６ｘ－３２.２４ｘ２０.９９１９０.９８３９Ａ１７１ｙ＝２６３.１４＋６４.３３ｘ－３０.５６ｘ２０.９８９６０.９７９４表２㊀冲击强度拟合曲线方程及其相关系数Ｔａｂ.２㊀Ｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ拟合曲线拟合曲线方程ＲＲ２ＫＨ５５０ｙ＝１４８.４６＋２６.０５ｘ－１１.９１ｘ２０.９８７４０.９７４９ＫＨ５６０ｙ＝１４８.５３＋２３.２１ｘ－１０.７９ｘ２０.９８９３０.９７８７Ａ１７１ｙ＝１４８.３９＋１９.４６ｘ－８.９８ｘ２０.９９２５０.９８５１经质量分数为１％的ＫＨ５５０改性后ꎬ玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度达到了３０６.７３㊁１６３.４１ＭＰａꎬ相比于未改性时提升了１６７１％㊁１０.１３％ꎮ经质量分数为１％的ＫＨ５６０处理后ꎬ玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度达到了３０２.１２㊁１６１.４９ＭＰａꎬ相比于未改性时提升了１４.９６％㊁８.８４％ꎮ经质量分数为１％的Ａ１７１改性后ꎬ玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度达到了２９８.５３㊁１５９.３７ＭＰａꎬ相比于未改性时提升了１３.５９％㊁７.４１％ꎮ３种硅烷偶联剂对复合材料力学性能的提升幅度依次为ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０㊁Ａ１７１ꎮ这是由于３种硅烷偶联剂侧链上的有机基团不同所导致改性纤维增强复合材料力学性能的差异ꎮＫＨ５５０中含有氨基ꎬ氨基极性强㊁表面能大ꎬ能够与乙烯基酯树脂的羟基相互反应并形成共价键相连ꎮＫＨ５６０中的环氧基也可与乙烯基酯树脂的羟基发生反应起到连接纤维与树脂的作用ꎮＡ１７１中不饱和碳碳双键可与乙烯基酯树脂不饱和双键反应并相互连接ꎬ但整体的处理效果不如ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０ꎮ３㊀结㊀论通过研究不同种类不同质量分数硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响ꎬ得出如下结论:ａ)玄武岩纤维经硅烷偶联剂改性后ꎬ硅烷偶联剂接枝于玄武岩纤维表面ꎬ使表面变得粗糙并增加了纤维的表面化学活性ꎬ形成了一层传输应力的界面层ꎬ提升了玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度ꎮｂ)在本实验条件下ꎬ玄武岩纤维经过不同种类不同质量分数硅烷偶联剂改性后ꎬ制作的复合材料的弯曲强度和冲击强度均得到不同程度的提升ꎬ弯曲强度和冲击强度拟合曲线的皮尔逊相关系数Ｒ的绝对值近似于１ꎬ表明拟合曲线近似呈一元二次方程关系ꎬ呈现先增加后减小的趋势ꎮｃ)经质量分数为１％的ＫＨ５５０改性后ꎬ玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度相比于未处理时提升了１６.７１％㊁１０.１３％ꎮ经质量分数为１％的ＫＨ５６０改性后ꎬ玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度相比于未改性时提升了１４９６％㊁８.８４％ꎮ经质量分数为１％的Ａ１７１改性处理后ꎬ玄武岩纤维增强复合材料的弯曲强度和冲击强度相比于未改性时提升了１３.５９％㊁７.４１％ꎮ３种硅烷偶联剂对复合材料的改性效果从大到小依次为ＫＨ５５０㊁ＫＨ５６０和Ａ１７１ꎮ８０１现代纺织技术第３１卷参考文献:[１]李婉婉ꎬ汪进前ꎬ盖燕芳ꎬ等.玄武岩∕碳纤维混杂三维正交复合材料拉伸性能研究[Ｊ].现代纺织技术ꎬ２０１９ꎬ２７(２):１￣５.ＬＩＷａｎｗａｎꎬＷＡＮＧＪｉｎｑｉａｎꎬＧＥＹａｎｆａｎｇꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｅｓｔｉ￣ｇａｔｉｏｎｏｎｔｅｎｓｉｌｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｂａｓａｌｔ∕ｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒｈｙｂｒｉｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｘｔｉｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１９ꎬ２７(２):１￣５.[２]ＪＡＭＳＨＡＤＨꎬＭＩＳＨＲＡＲ.Ａｇｒｅｅｎｍａｔｅｒｉａｌｆｒｏｍｒｏｃｋ:Ｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ[Ｊ].ＴｈｅＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＴｅｘｔｉｌｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ２０１６ꎬ１０７(７):９２３￣９３７.[３]李艳ꎬ张得昆ꎬ孙昭玲ꎬ等.玄武岩纤维湿法非织造布黏合工艺的优化及其性能[Ｊ].西安工程大学学报ꎬ２０２０ꎬ３４(３):１￣６.ＬＩＹａｎꎬＺＨＡＮＧＤｅｋｕｎꎬＳＵＮＺｈａｏｌｉｎｇꎬｅｔａｌ.Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂｏｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｗｅｔ￣ｌａｉｄｎｏｎｗｏｖｅｎｓａｎｄｉｔｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ'ａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０２０ꎬ３４(３):１￣６.[４]何艳芬ꎬ陈雪善.玄武岩基∕玄武岩＋轶纶复合针刺滤材的开发研究[Ｊ].现代纺织技术ꎬ２０１７ꎬ２５(１):１８￣２２.ＨＥＹａｎｆｅｎꎬＣＨＥＮＸｕｅｓｈａｎ.Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｆａｂｒｉｃ∕ｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ＆Ｙｉｌｕｎｆｉｂｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｎｅｅｄｌｉｎｇｆｉｌｔｅｒｍａｔｅｒｉａｌ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｘｔｉｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１７ꎬ２５(１):１８￣２２.[５]梁荷叶ꎬ高晓平.玄武岩纤维四轴向经编复合材料力学性能研究[Ｊ].现代纺织技术ꎬ２０１８ꎬ２６(６):１￣６.ＬＩＡＮＧＨｅｙｅꎬＧＡＯＸｉａｏｐｉｎｇ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｗｉｔｈｑｕａｄ￣ａｘｉａｌｗａｒｐ￣ｋｎｉｔｔｅｄｂａｓａｌｔｆａｂｒｉｃ[Ｊ].ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｘｔｉｌｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１８ꎬ２６(６):１￣６.[６]靳婷婷ꎬ申士杰ꎬ李静ꎬ等.低温等离子处理对玄武岩纤维表面及复合材料性能的影响[Ｊ].玻璃钢∕复合材料ꎬ２０１５(６):２９￣３５.ＪＩＮＴｉｎｇｔｉｎｇꎬＳＨＥＮＳｈｉｊｉｅꎬＬｉＪｉｎｇꎬｅｔａｌ.Ｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｏｗ￣ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔ[Ｊ].ＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ∕Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓꎬ２０１５(６):２９￣３５.[７]ＫＨＡＮＤＥＬＷＡＬＳꎬＲＨＥＥＫＹ.Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｂａｓａｌｔ￣ｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ:Ｔａｉｌｏｒｉｎｇｔｈｅｆｉｂｅｒ￣ｍａｔｒｉｘｉｎｔｅｒｆａｃｅ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＢ:Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０２０ꎬ１９２:１０８０１１.[８]李义ꎬ黄东迪ꎬ于开锋ꎬ等.硅炭黑改性玄武岩纤维增强聚酰胺６复合材料性能[Ｊ].吉林大学学报(工学版)ꎬ２０２１ꎬ５１(１):１８１￣１８７.ＬＩＹｉꎬＨＵＡＮＧＤｏｎｇｄｉꎬＹＵＫａｉｆｅｎｇꎬｅｔａｌ.Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｉｌｉｃａｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙａｍｉｄｅ６ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｄｉｔｉｏｎ)ꎬ２０２１ꎬ５１(１):１８１￣１８７.[９]ＳＥＰＥＲꎬＢＯＬＬＩＮＯＦꎬＢＯＣＣＡＲＵＳＳＯＬꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｏｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｈｅｍｐｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＢ:Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１８ꎬ１３３:２１０￣２１７.[１０]ＦＡＺＥＬＩＭꎬＦＬＯＲＥＺＪＰꎬＳＩＭÃＯＲＡ.Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｉｎａｄｈｅｓｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅｆｉｂｅｒｓｔｏｔｈｅｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｓｔａｒｃｈｍａｔｒｉｘｂｙｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＢ:Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１６３:２０７￣２１６.[１１]ＭＡＮＩＫＡＮＤＡＮＶꎬＷＩＮＯＷＬＩＮＪＡＰＰＥＳＪＴꎬＳＵＲＥＳＨＫＵＭＡＲＳＭꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｒｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｍｅｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＢＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ.２０１２ꎬ４３(２):８１２￣８１８.[１２]毕松梅ꎬ朱钦钦ꎬ赵堃ꎬ等.等离子体改性对玄武岩∕聚丙烯复合材料性能的影响[Ｊ].产业用纺织品ꎬ２０１３ꎬ３１(６):３２￣３５.ＢＩＳｏｎｇｍｅｉꎬＺＨＵＱｉｎｑｉｎꎬＺＨＡＯＫｕｎꎬｅｔａｌ.Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｌａｓｍａｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ∕ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＴｅｃｈｎｉｃａｌＴｅｘｔｉｌｅｓꎬ２０１３ꎬ３１(６):３２￣３５.[１３]ＷＡＮＧＪＪꎬＺＨＯＵＳＦꎬＨＵＡＮＧＪꎬｅｔａｌ.Ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｆｉｌｌｉｎｇｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｉｔｈｇｒａｐｈｅｎｅｏｘｉｄｅａｎｄｐｏｌｙｄｏｐａｍｉｎｅｆｏｒｅｎｈａｎｃｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ[Ｊ].ＲＳＣＡｄｖａｎｃｅｓꎬ２０１８ꎬ８(２２):１２２２２￣１２２３１.[１４]ＬＩＵＡＳＱꎬＹＵＪＪꎬＷＵＧＨꎬｅｔａｌ.ＥｆｆｅｃｔｏｆｓｉｌａｎｅＫＨ５５０ｏｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｓ(ＢＦｓ)∕Ｐｏｌｙ(ｌａｃｔｉｃａｃｉｄ)(ＰＬＡ)ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＩｎｄｕｓｔｒｉａＴｅｘｔｉｌａꎬ２０１９ꎬ７０(５):４０８￣４１２.[１５]洪晓东ꎬ杨东旭ꎬ邓恩燕.改性玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能[Ｊ].工程塑料应用ꎬ２０１３ꎬ４１(２):２０￣２４.ＨＯＮＧＸｉａｏｄｏｎｇꎬＹＡＮＧＤｏｎｇｘｕꎬＤＥＮＧＥｎｙａｎ.Ｍｅｃｈａ￣ｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｗｉｔｈｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＰｌａｓｔｉｃｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎꎬ２０１３ꎬ４１(２):２０￣２４.[１６]ＫＩＭＭＴꎬＫＩＭＭＨꎬＲＨＥＥＫＹꎬｅｔａｌ.Ｓｔｕｄｙｏｎａｎｏｘｙｇｅｎｐｌａｓｍａｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｌａｍｉｎａｒｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｂａｓａｌｔ∕ｅｐｏｘｙｗｏｖｅｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ[Ｊ].ＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＰａｒｔＢ:Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１１ꎬ４２(３):４９９￣５０４.９０１第４期骆宣耀等:硅烷偶联剂改性对玄武岩纤维增强乙烯基酯树脂复合材料力学性能的影响０１１现代纺织技术第３１卷Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓＬＵＯＸｕａｎｙａｏ１ꎬＷＥＩＹｕｅｈａｉ１ꎬ２ꎬＭＡＬｅｉｌｅｉ１ꎬ２ꎬＴＩＡＮＷｅｉ１ꎬ２ꎬＺＨＵＣｈｅｎｇｙａｎ１ꎬ２(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｘｔｉｌｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ(ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｉｌｋ)ꎬＺｈｅｊｉａｎｇＳｃｉ￣ＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨａｎｇｚｈｏｕ３１００１８ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＺｈｅｊｉａｎｇＳｃｉ￣ＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＨｕｚｈｏｕＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＨｕｚｈｏｕ３１３０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｒｅｓｉｎｍａｔｒｉｘｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｈａｖｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｐｉｄｌｙｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ.Ｔｈｅｉｒｏｖｅｒａｌｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｎｏｔｏｎｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒｅｓｉｎｓａｎｄｆｉｂｅｒｓｂｕｔａｌｓｏｃｌｏｓｅｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｅｔｗｅｅｎｒｅｓｉｎｓａｎｄｆｉｂｅｒｓ.Ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｌｏａｄｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｉｌｌｔｒａｎｓｆｅｒｔｈｅｓｔｒｅｓｓｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘｔｏｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｆｉｂｅｒｉｎｔｈｅｆｏｒｍｏｆｓｈｅａｒｓｔｒｅｓｓ.Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｒｅｑｕｉｒｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔｉｎｔｅｒｆａｃｅｐｈａｓｅｓｓｏｔｈａｔｔｈｅｍａｔｒｉｘｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｔｒａｎｓｆｅｒｌｏａｄｔｏｔｈｅｆｉｂｅｒ.Ｔｈｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ.Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔｅｐｓｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｉｍｐｌｅａｎｄｔｈｅｆｉｂｅｒｗｉｌｌｎｏｔｂｅｄａｍａｇｅｄｄｕｒｉｎｇｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｒｅａｒｅｈｙｄｒｏｘｙｌｇｒｏｕｐｓｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｓｏｔｈｅｕｓｅｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓｃａｎｂｕｉｌｄａｂｒｉｄｇｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒａｎｄｒｅｓｉｎｍａｔｒｉｘ.ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒａｎｄｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓＫＨ５５０ＫＨ５６０ａｎｄＡ１７１ｗｉｔｈａｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆ０.５％１.０％１.５％ａｎｄ２.０％ｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｍｏｄｉｆｙｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒａｎｄｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｔｈｅｍｏｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ.Ｔｈｅｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒａｎｄｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｔｅｓｔａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｓａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｐｒｏｖｉｄｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｔｈｅｉｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｆｔｅｒｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｉｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｔｈｅｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｉｓｇｒａｆｔｅｄｏｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｃｈｅｍｉｃａｌａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｆｏｒｍｉｎｇａｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｌａｙｅｒｔｏｔｒａｎｓｍｉｔｓｔｒｅｓｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ.ＴｈｅａｂｓｏｌｕｔｅｖａｌｕｅｏｆＰｅａｒｓｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔＲｏｆｂｅｎｄｉｎｇｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｓｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ１ａｆｔｅｒｔｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｉｓｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｓｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｃｕｒｖｅｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙａｑｕａｄｒａｔｉｃｅｑｕａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｎｅｖａｒｉａｂｌｅｓｈｏｗｉｎｇａｔｒｅｎｄｏｆｆｉｒｓｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ.ＴｈｅｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓＫＨ５５０ＫＨ５６０ａｎｄＡ１７１ｗｉｔｈａｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆ１％ｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｉｎｔｅｒｆａｃｅｂｏｎｄｉｎｇｗｉｔｈｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎａｎｄｔｈｅｆｌｅｘｕｒａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒ￣ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ１６.７１％１４.９６％ａｎｄ１３.５９％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｕｎｍｏｄｉｆｉｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｂｙ１０.１３％８.８４％ａｎｄ７４１％.ＷｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｔａｋｅｎｉｎｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＫＨ５５０ｉｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈａｔｏｆＫＨ５６０ａｎｄｔｈａｔｏｆＡ１７１ｉｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔ.ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｓｗｅｒｅｍｏｄｉｆｉｅｄｂｙｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓＫＨ５５０ＫＨ５６０ａｎｄＡ１７１ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｉｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｂｅｓｔｔｙｐｅａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｓｗｅｒｅｇｉｖｅｎｐｌａｙｉｎｇａｃｅｒｔａｉｎｇｕｉｄｉｎｇｒｏｌｅｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｂｏｎｄｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂａｓａｌｔｆｉｂｅｒｖｉｎｙｌｅｓｔｅｒｒｅｓｉｎｃｏｍｐｏｕｎｄｍａｔｅｒｉａｌｓｉｌａｎｅｃｏｕｐｌｉｎｇａｇｅｎｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ。

kh570硅烷偶联剂分子式

kh570硅烷偶联剂分子式kh570硅烷偶联剂分子式为C18H37SiCl2，它是一种有机硅化合物，常用于改善材料表面的润湿性能和粘附性能。

在工业生产和科学研究中，kh570广泛应用于涂料、塑料、橡胶等材料的处理和修饰。

kh570硅烷偶联剂通过其分子中的硅原子与材料表面的氢原子结合，形成化学键，从而将分子牢固地固定在材料表面上。

这种偶联剂能够有效提高材料的润湿性能，使其表面更易于涂覆和粘接。

此外，kh570还能增强材料的耐磨性、耐候性和耐化学腐蚀性能，提高材料的使用寿命和稳定性。

在涂料行业中，kh570硅烷偶联剂常用于改善涂料的附着力和耐久性。

通过在涂料中加入kh570，涂料能够更好地附着在基材表面，不易剥落或脱落。

同时，kh570还能增强涂料的耐候性，使其能够更长时间地抵御紫外线、氧化和湿气等环境因素的侵蚀，从而延长涂料的使用寿命。

在塑料行业中，kh570硅烷偶联剂可用于改善塑料的润湿性和粘附性。

通过在塑料中添加kh570，可以增强塑料与其他材料的粘接性能，提高塑料制品的强度和耐久性。

此外，kh570还能增加塑料的耐热性和抗冲击性能，提高塑料制品的使用寿命和稳定性。

kh570硅烷偶联剂还可以用于橡胶制品的表面处理和改性。

通过在橡胶中引入kh570，可以提高橡胶与金属或其他材料的粘接性能，增强橡胶制品的耐磨性和耐化学腐蚀性能。

此外，kh570还能改善橡胶的加工性能和抗老化性能，提高橡胶制品的使用寿命和性能稳定性。

kh570硅烷偶联剂是一种重要的功能性化学品，广泛应用于涂料、塑料、橡胶等材料的处理和修饰。

它能够改善材料的润湿性能和粘接性能，提高材料的耐久性和稳定性。

通过合理应用kh570，可以改善材料的性能和品质，满足不同领域对材料的需求，推动工业发展和科学进步。

硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2的表面改性及其分散稳定性

·1598·
化工进展
2009 年第 28 卷
数目/%
20
2.4 Zeta 电位分析
与水亲和力差的难溶性纳米 SiO2 粉体高度分
15
散在水溶液中形成 SiO2 溶胶，在纳米 SiO2 粒子与
水接触的界面上，由于发生电离、粒子吸附等作用，
10
使纳米 SiO2 的表面带电，固、液两相分别带有不同
5
的电荷，在纳米 SiO2 与水相对运动的界面到溶液内
将一定量的纳米 SiO2 加入无水乙醇/水（体积比为 3︰1）的混合溶液中，在 4000 r/min 高速剪切下使其充分分散，调节剪切速率至 2000 r/min，反应温度 70 ℃左右，加入质量分数为 20%的硅烷偶联剂 KH570，用草酸溶液调节体系 pH 值至 4 左右。反应 90 min 将纳米 SiO2 悬浮液抽滤，滤饼经干燥、研磨，即得改性纳米 SiO2 粉体。 1.3 分析表征
d/nm
1000
（b）按体积统计粒径分布
10000
图 3 改性前纳米 SiO2 团聚体粒径分布图
20
－200
－100
0
100
200
Zeta 电位/mV
（a）改性前 SiO2 溶胶的 Zeta 电位分布
强度
15
数目/%
10
体积/ %
5
0
1
10
100
1000 10000
d/nm
（a）按数目统计粒径分布
20
200nm
图 1 未改性纳米 SiO2 透射电镜照片
200nm
图 2 KH570 改性后纳米 SiO2 透射电镜照片
2.3 粒径分布分析采用透射电镜只能定性的看出改性前后纳米

硅烷偶联剂及其在复合材料中的应用

硅烷偶联剂及其在复合材料中的应用作者：叶凤林王海兴来源：《中国化工贸易·中旬刊》2019年第06期摘要：硅烷偶联剂，是当今应用十分广泛的处理剂之一。

最初硅烷偶聯剂主要是应用在FPR玻璃纤当中。

但随着科学技术的不断发展，新化合物不断出现，硅烷偶联剂在各个领域中都得到了应用。

现行的硅烷偶联剂基本上适用于所有的有机材料、无机材料表面，应用范围十分广泛。

基于此，本文首先对硅烷偶联剂进行介绍，进而提出硅烷偶联剂在复合材料中的应用。

关键词：硅烷偶联剂;复合材料;应用硅烷偶联剂是美国联合碳化物公司所开发的玻璃纤维增强塑料，其分子结构式为Y-R-Si （OR）3（式中Y一有机官能基，SiOR一硅烷氧基）。

由于硅烷氧基对无机物具有反应特性，有机官可以基对有机物具有反应性、相容性。

所以在无机和有机界面有硅烷偶联剂时，即可构成有机基体--硅烷偶联剂--无机基体的结合层。

常见的硅烷偶联剂包括KH-570、KH-550、KH-560等。

由此可见，硅烷偶联剂在增强玻璃纤维物理性能中发挥着重要作用，再加上新的偶联剂不断出现，在复合材料领域中硅烷偶联剂也得到了广泛应用，进一步凸显了硅烷偶联剂的价值。

1 硅烷偶联剂相关阐述硅烷偶联剂作为一种处理剂，可以在有机物质、无机物质间构建“分子桥”，将两种性质不同的材料仪器组成复合材料，从而提高粘结强度和材料性能。

最初硅烷偶联剂只用作于玻璃纤维增强塑料上，是玻璃纤维表面处理剂，从而提升玻璃纤维电学性能、机械性能、抗老化性能，在玻璃钢工业中是不可或缺的一种材料。

2 硅烷偶联剂在复合材料中的应用2.1 应用领域2.1.1表面处理应用硅烷偶联剂可以有效改善玻璃纤维、树脂粘结性，强化玻璃纤维增强材料强度、耐水性、抗电气性等，也就是在湿态时，可以提升复合材料的机械性能，使用效果非常显著。

2.1.2 填充塑料在实际应用中，要提前对填料表面进行处理，也可以直接加入到树脂当中，有效改善树脂中填料的分散性、粘结性，加强树脂、无机填料间的相容性。

硅烷偶联剂kh570

硅烷偶联剂k h570 一、概述：偶联剂kh570是一类具有两不同性质官能团的物质，它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应，另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应，形成牢固的粘合。

偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止不与其它介质向界面渗透，改善了界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。

化学名称：γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷化学结构式:CH3CCH2COO(CH2)3Si(OCH3)3对应牌号：中科院KH-570、美国联碳公司A-174、美国道康宁公司Z-603、日本信越公司KBM-503典型特征：偶联剂570为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷，外观为无色或微黄透明液体,溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳，与水反应。

沸点为255℃,密度P25'g/m1：1.040,折光率ND:1.429,闪点：88℃，含量为≥97%二、应用领域：1、用于玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显着。

目前，在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍，用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50％，其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

2、用于无机填料填充塑料。

可预先对填料进行表面处理，也可直接加入树脂中。

能改善填料在树脂中的分散性及粘合力，改善工艺性能和提高填充塑料（包括橡胶）的机械、电学和耐气候等性能。

3、用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。

硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。

硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。

硅烷偶联剂KH-570

硅烷偶联剂KH-570基本信息硅烷偶联剂kh-570KH-570（中国科学院） A-174（美国联碳公司）KBM-503（日本信越化学工业株式会社）Z-6030（美国道康宁公司）化学名称：γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷分子式： C10H20O5SI 分子量： 248.35物化性质及指标硅烷偶联剂kh-570为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷，外观为无色或微黄透明液体，溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳，与水反应。

沸点为255℃,密度P25'g/m1：1.040，折光率ND25:1.429，闪点：88℃，含量为≥95%。

溶解性KH-570硅烷偶联剂可溶于甲醇、乙醇、乙丙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、水解后在搅拌下可溶于PH=4的水中，水解产生甲醇。

应用1、硅烷偶联剂kh-570主要用于不饱和聚脂树脂,也可用于聚氨脂、聚丁烯、聚丙烯、聚乙烯和三元乙丙橡胶。

用于玻璃纤维浸润,其主要配方为：偶联剂、抗静电剂、成膜剂、润滑剂、软水等组份，kh-570在PH 3.5-4酸化水中水解，在浸润剂中，偶联剂浓度为0.3%-0.6% ，也可根据需要与硅烷偶联剂kh-550或硅烷偶联剂kh-560配制成混合型偶联剂使用。

在电线电缆行业，用该偶联剂处理陶土填充过氧化物交联的EPDM体系，改善了消耗因子及比电感容抗。

2、硅烷偶联剂k-h570用于白炭黑、滑石、粘土、云母、陶土、高岭土等无机填料的表面处理,以提高对无机材料的粘结力，增加抗水性，降低固化温度。

3、与醋酸乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸单体共聚，这些聚合物广泛用于涂料、胶粘剂和密封剂中，提供优异的粘合力和耐久性。

4、硅烷偶联剂kh-570本品遇水水解缩聚成硅醇并受温度、PH值、浓度的影响。

制法：网上暂时找不到包装及注意事项避光避湿保存。

在25℃以下,以不超过三个月为宜。

本品必须密封储存，在湿气和热的作用下会发生聚合反应。

对皮肤和眼睛有轻微的刺激性，因此使用时要有防护装置。

偶联剂KH-570对木薯淀粉／天然橡胶复合材料性能的影响

Ｋｅｒｓｃｓｖｔｒｈ；ａｕａｕｂｒｃｕｌｎｇｎｙｗｏｄ：ａａａｓａｃｎｔｒｌｂｅ；０ｐｉｇａｅｔｓｒ
橡胶在作为产品应用时，一般要在其中加入补强剂，以提高机械性能，满足应用的要求。橡胶的传统补强剂主要是炭黑和白炭黑。炭黑来源于石油产品，生产能耗大，对环境污染严重，同时会使橡胶着色。白炭黑虽然不会污染制品，但补强效果较炭黑差，且，量过多时，易造成静电积蓄，在安而用容存
ｃｓａａｓａｃｎａｓｖｔｒｈａｄＮＲ．ｈｅｍａｔｂｌｙｏｏｏｉｎｒａｅｙａｄｎｈＴｅｔｒｌａｉｔｆｍｐｓｔｉｃｅｓｄｂｄｉｇｔｅＫＨ－７．ｈｓｉｃｅ５０
ｏｆＫＨ－７ｎｔｅｓｕｔｒｎｒｐｒｉｓｏａｓｖｔｒｈＮＲｃｍｐｓｅｒｔｄｅ．ｅｒｓｌｈｗｄｔａ５０ｏｈｔｃｕｅａｄｐｏｅｔｆｃｓａａｓａｃ／ｏｏｉｓｗｅｅｓｕｉｄＴｕｔｓｏｅｔｒｅｔｈｅｓｈｔｅｓｅｓｅｓｌｔｅｇｈａｄｔａｔｎｔｆｃｍｐｓｔｒｎｒａｅｙａｄｎｈｈｔｓ，ｔｎｉｓｎｔｎｅｒｓｒｇｈｏｏｏｉｗｅｅｉｃｅｓｄｂｄｉｇｔｅＫＨ一７．ｅｐｏｅｔｓｒｅｒｅｅ５０ＴｒｐｒｉｈｅｗａｐｉｌｗｅｈｓｏｔｍａｈｎｔｅＫＨ－７ｏａｅｗａ％．ＳＭｈｗｄｔａ５０ｄｓｇｓ３ＥｓｏｅｈｔＫＨ－７ｅｎｏｃｄｔｅｉｔｒｃｉｎｂｔｅ５０ｒｉｆｒｅｈｎｅａｔｅｗｅｎｏ

硅烷偶联剂kh570

硅烷偶联剂kh570一、概述：偶联剂kh570是一类具有两不同性质官能团的物质，它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应，另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应，形成牢固的粘合。

化学名称：γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷化学结构式: CH3CCH2COO(CH2)3Si(OCH3)3对应牌号：中科院KH-570、美国联碳公司A-174、美国道康宁公司Z-603、日本信越公司KBM-503典型特征：偶联剂570为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷，外观为无色或微黄透明液体,溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳，与水反应。

沸点为255℃,密度P25'g/m1：1.040,折光率ND:1.429,闪点：88℃，含量为≥97%二、应用领域：1、用于玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著。

2、用于无机填料填充塑料。

可预先对填料进行表面处理，也可直接加入树脂中。

能改善填料在树脂中的分散性及粘合力，改善工艺性能和提高填充塑料（包括橡胶）的机械、电学和耐气候等性能。

3、用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。

硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。

硅烷偶联剂及其在复合材料中的应用

方面的应用也是最早并最为成熟。

3.1.1不饱和聚酯在聚酯层压板中的玻璃纤维上用多种不饱和硅烷偶联剂进行了对比[4],其中有不少是很有效的偶联剂,其性能优越和应用较多的见表2所示。

对于大多数通用聚酯来说,常选用含甲基丙烯酸酯的硅烷偶联剂(如ＷＤ-70)。

在典型的含填料聚酯浇铸件中,采用各种填料和甲基丙烯酰氧基官能团硅烷可使其性能获得不同程度的改进[5]。

3.1.2环氧树脂许多硅烷对环氧树脂来说都相当有效,但可订出一些通则为某特定体系选择最适宜的硅烷。

偶联剂的反应性至少与环氧树脂所用的特定固化体系的反应性相当。

对于含缩水甘油官能团的环氧树脂来说,显然是选用缩水甘油氧丙基硅烷(如:ＷＤ-60)为宜,对于脂环族环氧化物或用酸酐固化的环氧树脂,建议用脂环族硅烷(如:Ａ-153)。

在实际应用中,硅烷偶联的应用机理并非总是很清楚,但可结合应用经验来选择,如使用伯胺基团的硅烷(如ＷＤ-50,ＷＤ-52)可使室温固化的环氧树脂获得最佳性能,但不可用于酸酐固化的环氧树脂;含氯丙基官能团的硅烷(如ＷＤ-30)对高温固化的环氧树脂是一种很可靠的偶联剂;含甲基丙烯酸酯的硅烷(如ＷＤ-70)是双氰胺固化的环氧树脂的有效偶联剂。

3.1.3酚醛树脂硅烷偶联剂可用来改善几乎所有含酚醛树脂的复合材料。

氨基硅烷可与酚醛树脂粘结料一起用于玻璃纤维绝缘材料;与间苯二酚—甲醛—胶乳浸渍液中的间苯二酚—甲醛树脂或酚醛树脂一起用于玻璃纤维轮胎帘线上,与呋喃树脂与酚醛树脂一起用作金属铸造用砂芯的粘结料;氨基硅烷与酚醛树脂并用,可用于油井中砂层的固定,其中ＷＤ-50、ＷＤ-51效果理想[7]。

3.1.4其它热固性树脂表1中ＷＤ-20,ＷＤ-70可作为以邻苯二甲酸二烯丙脂、丙烯酸类单体以及可胶连的聚烯烃为基础的其它不饱和树脂的偶联剂。

ＷＤ-60、ＷＤ-50、ＷＤ-52适合用作三聚氰酰胺树脂、呋喃树脂及聚酰亚胺树脂的偶联剂。

3.2热塑性树脂用硅烷处理颗粒状无机填料可显著改善含填料热塑性树脂的流变性能,并在诸如混炼挤出或注模等高剪切力的作业中,保护填料免受机械损伤。

KH570硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能

第31卷第5期 2010年 5月
材料热处理学报
TRANSACTIONS OF MATERIALS AND HEAT TREATMENT
Vol . 3 1 No . 5
May
2010
KH570 硅烷偶联剂提高聚己内酯复合材料力学性能
邓迟1，2 ，姚宁2 ，杨晓兵2 ，王秀红2 ，翁杰2
（ c） KH560-modified HA composite
从图 2 材料物理性质变化结果可见，改性前后 HA / PCL 的熔融温度分别为 58. 8 ℃ 和 59. 0 ℃ ，结晶温度分别为 31. 4 ℃ 和 35. 7 ℃ ，熔融温度和结晶温度的变化说明 KH570 改性处理改变了复合材料的内部结构，进一步证明了改性处理使 KH570 与 HA 发生作用。
1 实验材料及方法
1. 1 KH560 硅烷改性工艺选取 γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
（ KH560，Q /320115XFH02-2004，）硅烷偶联剂，以相对于 HA（平均粒度 200 nm）的 1. 5 wt % 、2 wt % 、5 wt % 不同的含量对进行表面改性。先配置比例为 9 ∶ 1的乙醇水溶液，用冰醋酸调节溶液的 pH 值至 4. 5，加入不同含量硅烷偶联剂，超声波处理 20 min，机械继续搅拌 24 h。将改性的溶液在 80 ℃ 下烘干、研磨， 120 ℃ 真空继续干燥。 1. 2 硅烷改性复合材料制备和成型工艺
分析 KH570 硅烷偶联剂与 HA 的作用，先在酸性条件下发生水解如下［11 ］：

硅烷偶联剂应用方法

硅烷偶联剂应用方法硅烷偶联剂是一种具有硅氢键或硅氧键的化合物，能够在含有活性氢或羟基的有机物表面形成化学键，从而实现有机物与无机物的界面结合。

由于其独特的性质和结构，硅烷偶联剂被广泛应用于多个领域，如聚合物、涂料、橡胶、电子材料等。

以下是硅烷偶联剂的应用方法的一些例子。

1.聚合物复合材料硅烷偶联剂可以用于改善聚合物复合材料的性能。

通常，硅烷偶联剂可以在聚合物基体中添加，并在混合过程中与聚合物基体中的活性基团反应，形成化学键。

这种化学键能够改善聚合物与填料或纤维之间的界面结合，增强材料的力学性能、耐热性和耐腐蚀性。

2.涂料硅烷偶联剂也常用于改善涂料的性能。

在水性涂料中，硅烷偶联剂可以作为界面活性剂，调整涂料体系的表面张力和界面湿润性，从而改善涂料的附着力和耐久性。

在溶剂型涂料中，硅烷偶联剂可以与填料或颜料表面反应，形成化学键，并提高涂料的耐候性和化学稳定性。

3.橡胶制品硅烷偶联剂在橡胶制品中的应用也非常广泛。

硅烷偶联剂可以与橡胶分子链中的活性基团反应，形成硅氧键，从而改善填料与橡胶基体的界面结合。

这种界面结合能够有效增强橡胶制品的强度、耐磨性和耐老化性能。

此外，硅烷偶联剂还可以调整橡胶的流动性和加工性能。

4.电子材料硅烷偶联剂在电子材料领域有着重要的应用。

例如，在光伏电池制造中，硅烷偶联剂可以用作抗反射涂层的界面改性剂，提高光伏电池的光吸收效率。

此外，硅烷偶联剂还可以用于改善电子封装材料的界面附着力和导热性能，提高电子元器件的可靠性和耐高温性能。

总之，硅烷偶联剂具有多种应用方法，可以在不同领域中发挥重要作用。

随着科学技术的发展和应用需求的不断增加，硅烷偶联剂的研究和应用将会有更广阔的前景。

硅烷偶联剂在不饱和聚酯中的应用

硅烷偶联剂在不饱和聚酯中的应用一、简介硅烷偶联剂是一种重要的有机硅化合物，具有高活性和高反应性。

其主要作用是在有机聚合物体系中起到介面结合和增强材料性能的作用。

而不饱和聚酯是一种重要的高分子材料，具有优良的耐腐蚀性、耐热性和机械性能，广泛应用于建筑、汽车、航空航天等领域。

硅烷偶联剂在不饱和聚酯中的应用，可以有效提升材料的综合性能，增强其耐候性和耐化学腐蚀性，提高强度和韧性，改善加工性能等。

二、硅烷偶联剂在不饱和聚酯中的作用1. 提升耐候性和耐化学腐蚀性硅烷偶联剂可以与不饱和聚酯树脂中的双键发生加成反应，形成有机硅键，从而使材料表面形成一层致密的硅氧化物层。

这一层氧化物层具有很高的耐候性和耐化学腐蚀性，可以有效抵御酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，延长材料的使用寿命。

2. 提高强度和韧性硅烷偶联剂还可以改善不饱和聚酯树脂与玻璃纤维之间的粘结性能，增强界面结合强度，使得复合材料的强度和韧性得到提升。

特别是在玻璃钢制品制造中，硅烷偶联剂的应用可以有效减少复合材料的裂纹扩展，提高其抗冲击性能和抗疲劳性能。

3. 改善加工性能硅烷偶联剂可以有效降低不饱和聚酯树脂和填料之间的界面张力，改善树脂的润湿性，从而提高树脂与填料的分散性和相容性。

这有利于提高材料的加工性能，降低生产成本，同时还可以改善制品的表面质量和外观。

三、结语硅烷偶联剂在不饱和聚酯中的应用具有广泛的意义和重要的价值。

通过对其作用机理的深入研究和应用技术的不断改进，相信硅烷偶联剂将在未来的不饱和聚酯材料领域发挥越来越重要的作用。

我们应当加强对硅烷偶联剂的研究和开发，促进其在不饱和聚酯中的更广泛应用。

这不仅有利于推动材料科学的发展，也有利于满足人们对高性能、高品质材料的需求，在经济、社会和环境方面都具有重要意义。

个人观点：硅烷偶联剂作为一种功能性材料，在不饱和聚酯中的应用是非常值得期待的。

随着材料科学和工程技术的发展，相信硅烷偶联剂将会在更多领域展现其独特的价值和潜力，为人类社会的发展做出更大的贡献。

不同改性尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能

不同改性尼龙短纤维增强天然橡胶复合材料的性能孙云波;鲁学峰;廖丹萍;张毅;郝智【摘要】用偶联剂KH550、KH560、KH570、NXT和H3PO4刻蚀对尼龙短纤维进行表面改性,将改性后的尼龙短纤维与天然橡胶制成母炼胶,然后用母炼胶制备尼龙短纤维-天然橡胶复合材料.通过力学性能测试以及RPA检测等手段,分析不同偶联剂和H3PO4刻蚀改性尼龙短纤维对复合材料综合性能的影响,发现用偶联剂KH570处理尼龙短纤维是改善复合材料综合性能较好的方法.在偶联剂KH570处理的尼龙短纤维基础之上添加不同相溶剂制备复合材料,通过力学性能测试分析不同相溶剂对综合性能的影响,并用扫描电镜(SEM)对复合材料断口形貌进行观察和分析,发现添加进口相溶剂能有效提高偶联剂KH570处理的尼龙短纤维在天然橡胶中的分散性,同时也能减少复合材料表面的孔洞即提高了尼龙短纤维与天然橡胶之间的界面粘结力.%The surface modification of nylon short fiber with coupling agent KH550,KH560,KH570,NXT and H3PO4 etching will be changed after the nylon short fiber and made of natural rubber masterbatch,masterbatch and preparation of nylon short fiber rubber composites.The mechanical properties testing and RPA testing methods,analysis of different coupling agents and H3PO4 modified nylon short fiber etching effect on the properties of the composite material,with coupling agent KH570 nylon short fiber method is to improve the comprehensive properties of the composite are better.The composites were prepared by adding different solvents on the basis of the nylon short fiber treated with coupling agent KH570,and the effects of different solvents on the properties of the composites were analyzed by means ofmechanical properties test.By scanning electron microscope (SEM) observation and analysis of fracture morphology,found that adding imported solvent can improve the dispersibility in rubber nylon short fiber KH570 coupling agent,but also can reduce the pore surface of composite material that improves the interfacial adhesion between nylon short fiber and natural rubber.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)033【总页数】6页(P236-241)【关键词】尼龙短纤维;天然橡胶;表面改性;粘结力【作者】孙云波;鲁学峰;廖丹萍;张毅;郝智【作者单位】贵州大学材料与冶金学院,贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵阳550025;贵州省橡胶结构与性能重点实验室,贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵阳550025;贵州大学材料与冶金学院,贵阳550025;贵州省橡胶结构与性能重点实验室,贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TB332近年来，由于尼龙纤维具有高强度、高耐热性、高耐腐蚀性、高耐磨性、高抗冲击力等优异性能[1]，可以通过在基体中添加尼龙短纤维来增强复合体的综合性能，如马晓杰等[2]研究发现尼龙短纤维能增强水泥砂浆，王海军等[3]研究表明尼龙6短纤维与PBS树脂间具有较强的结合作用,能够对PBS树脂起到增强和增韧作用。

kh570硅烷偶联剂分子式

kh570硅烷偶联剂分子式
一、kh570硅烷偶联剂简介
KH-570硅烷偶联剂，也被称为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，是硅烷偶联剂的一种。

主要用于改善无机材料和有机材料之间的结合性能，从而提高复合材料的机械强度、电气性能和耐久性。

KH-570硅烷偶联剂具有高度的反应性，可以与许多不同类型的材料发生反应，包括玻璃、陶瓷、金属和橡胶等。

二、kh570硅烷偶联剂的分子式
KH-570硅烷偶联剂的分子式为：CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)3。

其化学结构包含三个主要的组成部分：烯丙基、碳碳双键和硅氧烷部分。

烯丙基和碳碳双键的结合提供了反应性，使得KH-570可以与不同类型的有机材料发生反应。

硅氧烷部分则提供与无机材料如玻璃、陶瓷和金属的结合能力。

三、kh570硅烷偶联剂的应用
KH-570硅烷偶联剂在许多领域中都有广泛的应用，主要包括：
1.玻璃纤维增强塑料：用于提高玻璃纤维和有机聚合物之间的粘结力，从而
提高复合材料的机械性能。

2.陶瓷和玻璃的表面处理：增强无机材料与有机涂层或粘合剂的粘结力。

3.橡胶和塑料的改性：改善橡胶和塑料的抗老化性能、耐热性和电气性能。

4.粘合剂和密封剂：提高粘合剂和密封剂与各种材料之间的粘结力。

5.涂料和油墨：改善涂料和油墨在各种基材上的附着力。

四、结论
KH-570硅烷偶联剂是一种重要的化学试剂，广泛应用于材料科学和工程领域。

其独特的分子结构使其能够桥接无机和有机材料，提高复合材料的性能。

通过了解KH-570硅烷偶联剂的分子式和应用，我们可以更好地理解其在各行业中的重要性和作用。

KH570改性SiO2复合耐腐蚀涂层结构及性能

KH570改性SiO2复合耐腐蚀涂层结构及性能丁新更,陈远,吴春春,杨辉(浙江大学材料与化工学院,杭州310027)摘要:采用溶胶-凝胶法,以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)改性正硅酸乙酯(TEOS)水解聚合物,在钢片上制备有机-无机复合防腐薄膜。

通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究薄膜材料的结构,并通过盐雾腐蚀试验和电化学阻抗谱测试对复合薄膜的防腐蚀性能进行检测,并探讨了最适加水量(R)。

结果表明:随R从1增加至5,涂层防腐性能先提高后降低。

R=3时,薄膜结构致密,抗腐蚀性能最好;FTIR结果表明,样品经180℃热处理后,KH570的结构无明显变化。

关键词:R值;溶胶-凝胶;防腐;有机-无机复合薄膜中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1001-4381(2010)12-0072-05全球每年因腐蚀造成的金属损失量高达全年金属产量的20%~40%,造成的巨大经济损失比火灾、风灾和地震造成的损失总和还要多,因此目前国际上研究腐蚀问题的重点对象是金属材料。

区别于传统的引入高分子物质(添加剂、络合物等)或直接加入纳米颗粒制备改性涂层的金属防护方法,硅烷偶联剂应用于金属防腐是一个新兴的领域。

20世纪90年代初美国辛辛那提大学Van Ooij教授率先对铝、铝合金、钢、铁等金属表面硅烷化机制和硅烷膜防腐蚀性能进行了研究和表征,取得显著研究成果。

将有机硅烷用于金属表面处理分为两种方式:一种是通过有机硅烷偶联剂的水解与缩聚在金属表面形成致密的阻挡层;另一种是采用金属醇盐与硅烷偶联剂共同水解、缩聚,产生阻挡性能更为优异的有机修饰硅酸盐(Or-ganically Modified Silicate, Ormosils)膜层覆盖于金属基体表面。

在研究过程中发现,通过溶胶-凝胶法由单一品种的有机硅烷所制备的涂层对金属基体的腐蚀防护作用有一定的局限,因此,人们广泛地进行了SiO2基有机-无机复合纳米复合涂层的研究与开发。

KH-570对胶粉改性水泥砂浆力学性能的影响

KH-570对胶粉改性水泥砂浆力学性能的影响
郭宏伟;王林龙
【期刊名称】《公路交通技术》
【年(卷),期】2022(38)5
【摘要】为探究硅烷偶联剂KH-570对胶粉改性水泥砂浆力学性能的影响及其界面作用机理,采用KH-570对胶粉颗粒进行活化处理,实测了普通水泥砂浆、未活化及活化后胶粉改性水泥砂浆的抗压、抗折强度;基于ATR-FTIR试验,分析了活化前后胶粉颗粒表面官能团的变化情况;利用SEM观测了活化胶粉表面形态以及胶粉-水泥石的界面微观形貌。

结果表明:普通水泥砂浆中添加10%胶粉后其抗压、抗折强度均呈降低趋势,其中28 d强度降幅分别达23.3%、2.7%;采用KH-570对胶粉颗粒活化处理,可显著提高胶粉改性水泥砂浆力学强度,活化后胶粉颗粒在1790 cm-1处新增亲水基团羰基C=O,且其形貌上产生团聚现象并与水泥石界面接触更为紧密,可有效提高胶粉改性水泥砂浆的力学性能。

【总页数】6页(P25-30)
【作者】郭宏伟;王林龙
【作者单位】招商局重庆公路工程检测中心有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U414
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