硅烷偶联剂对滑石粉_空心玻璃微珠表面改性的研究

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第期
年
月

纤维复合材料

硅烷偶联剂对滑石粉、空心玻璃微珠
表面
改
性
的
研

究

张
东兴黄龙男王荣国王洋
哈尔滨建筑大学材料科学与工程系

摘要
本文用硅烷偶联剂一对滑石粉空心玻璃微珠进行表面处理并对改性无机填料填充树脂
浇铸体及其的力学性能进行了测试对测试结果的分析表明填料的加人使树脂浇铸体的模
量
上升强度下降而填料经偶联剂改性后其填充体系的各项力学性能均有提高并用化学键理论进行了
解

释

关
键
词
硅烷偶联剂表面改性预处理法

。一
目。。一

卜
一

玻璃钢树脂基复合材料与传统
的
建

筑材料相比具有轻质高强耐腐蚀保温
耐
老
化透光抗震塑性破坏成型方便等优异
性能

广泛应用于建筑领域如各种异型建筑结构物屋
顶岗亭等建筑物内外
装修件层檐

罗马

柱吊

顶假山动物造型等又如新近开发的玻璃钢
筋

增强混凝土因其解决了钢筋锈蚀问题在国外
已
成为研究热点并逐渐商业化和规模化生产
应用

但玻璃钢成本较高是制约其
应用发
展的瓶
颈无机填料因价廉易得广泛应用于
玻

璃钢行业

以
期降低成本不仅如此无
机填料的加人还能提

高材料的刚性硬度尺寸稳定性以及赋予材料某
些特殊的物化性能如腐蚀性阻燃性和绝
缘性

等滑石粉空心玻璃微
珠属于极性的水不溶物质
当它们分散于极性极小的有机高分子树脂中
因
极

性的差别造成二者相溶性不好直接或过多地
填

充往往容易导致材料的某些力学性能下降以及易
脆化等缺点从而对制品的加工性
能和使用性能
带

来负面影响本文采用硅烷偶
联剂对两种填料的表
面进行改性处理着重讨论了
硅
烷偶联剂对填

料表

面改性在力学性能方面
的
贡
献

实
验技术
实验用原材料仪器
及设备

不饱和聚醋树脂江苏富丽化工厂
一
型
万能电子试验机长春智能仪器
研究所

硅烷偶联剂南京曙光化工
厂

空
心

玻璃微珠市
售

滑石
粉市售

试
件的
制
备

先将滑石粉空心玻璃微珠烘干备
用
实验采用表面化学改性中的预处理法
即
先将

硅烷遇联剂配成溶液用它处理填料后再与树脂混
合其过程如
下
按的比例重量比将硅烷偶联剂
配成溶液搅拌均匀将溶液滴入烘干后
的滑石
粉和空心玻璃微珠中搅拌一分钟使处理
剂

充分包覆填料然后将处理后的
填料放
人烘箱中

烘箱温度保持在℃恒温小时后取出放人密
封
容器内备

用

根据相关标准制备空心玻璃微珠滑石粉填料
树脂浇铸体及试件放置小时
以

上
使其

充
分固化
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

期
张东兴等硅烷偶联剂对滑石粉空心玻璃微珠表面改性的研究

试
验结果与分析

填
料
处理剂对树脂浇铸体力学性能的影
响
树脂浇铸体的力学性能按国际《树脂浇铸体
拉伸性能和弯曲性能试验方法》进行测试测试结
果见
图一图

填料种类含量对树脂浇铸体力学性
能
的影响
由图一图可以看出随填料含量的增加
浇

铸体的拉伸强度弯曲强度均逐渐下降其中
空
心

玻璃微珠填充体系最为明显拉伸模量弯曲模
量
则随填料含量的增加而逐渐增大拉伸强度弯曲
强度随填料含量增加而下降的原因是由于
填料

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图
滑石粉对拉伸强
度

的
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图
空心
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影
响

树脂基体之间的弱界面造成的同时填料在
基

体

中的分散不均匀也是一个重要的原因即使是填料
被树脂良好浸润填充体系无空隙但在受力截
面

上基体树脂的面积必然小于纯树脂构成的材
料
面
积从而使单位面积承受的应力增大表现为
宏观强

度下降实际上填料与基体表面的极性差
别
较大