四川大学高分子866考研复试复合材料第5章 复合材料界面改性与界面设计
四川大学高分子化学配套课后习题全解答
第一章 绪论思考题：5. 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物名称a 、b 、c 、d 、e 、CH2CHF CH 2CHFn CH 2CH n氟乙烯聚氟乙烯CH 2C(CH 3)2CH 2C(CH 3)2CH 2C CH 3CH 3n n异丁烯 聚异丁烯HO(CH 2)5COOHHO(CH 2)5COOHO(CH 2)5Cnn +nH 2Oώ-羟基己酸聚己内酯CH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2OCH 2CH 2CH 2Onn 丁氧环聚（氧化三亚甲基）（聚亚丙基醚）NH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOHNH 2(CH 2)6NH 2+HOOC(CH 2)4COOHn n NH(CH 2)6NHCO(CH 2)4CHOHOHn+H 2O(2n-1)己二胺+己二酸聚己二酰己二胺6、按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式，说明属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合。
a 、聚异丁烯；单体：异丁烯；加聚；连锁聚合。
b 、聚己二酰己二胺（尼龙-66），单体：己二酸和己二胺，缩聚；逐步聚合。
c 、聚己酰胺（尼龙6），单体：己酰胺；开环聚合；逐步聚合。
d 、聚异戊二烯（天然橡胶），单体：异戊二烯；加聚；连锁聚合。
7、写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷CHCN (1)nCH 22CHnnC CH CH 3CH 2C CH CH 2CH 3CH (2)nCH 2n(3)nCH 2CH CH 2CH CH 2CH CH CH 2+n CH 2CH 2CHCH nCH 2(4)nHCHO On (5)2nCH 3CH 3CH 3CH3OH +n/2O 2O +nH 2O n(6)nCF 2CF 2CF 2n (7)nCl Si 3CH 3Si 3CH 3Cl +nH 2OO +2nHCl n(8)nHO(CH 2)2OH+nOCN(CH 2)6NCO O(CH 2)2OC NH(CH 2)6NH CO O计算题：2、等质量的聚合物A 和聚合物B 共混，计算共混物的Mn 和Mw 。
高分子物理各章节答案第1章
第一章填空题1、对于聚乙稀自由旋转链，均方末端距与链长的关系是（）。
解：2、等规聚丙烯经体中分子链处于（）构象。
解：螺旋3、C5链至少有（）种构象。
解：94、高分子链的柔顺性越大，它在溶液中的构象数越（），其均方末端距越（）。
解：多小5、聚异戊二烯可以生成（）种有规异构体，它们是（）。
解：六顺式1,4加成聚异戊二烯，反式1,4加成聚异戊二烯，全同1,2加成聚异戊二烯，间同1,2加成聚异戊二烯，全同3,4加成聚异戊二烯，间同3,4加成聚异戊二烯判断题1、下列聚合物分子链柔顺性的顺序是（）硅橡胶>聚异丁烯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚二甲基苯基醚氧解析：表述正确。
2、-{-CH2CH2-St-}-和-{-CH=CH-St-}-两种聚合物的分子链都含有苯环，所以刚性较好，在室温下都可以作为塑料使用（）解析：高分子链的柔性与实际材料的刚柔性不能混为一谈。
判断材料的刚柔性，必须同时考虑分子内的相互作用以及分子间的相互作用和凝聚状态。
3、不同聚合物分子链的均方末端距越短，表示分子链柔顺性越好（）解析：这种说法是错误的。
4、高斯链的均方末端距远大于自由旋转链的均方末端距（）解析：这种说法是错误的。
5、理想的柔性链运动单元为单键（）解析：表述正确。
对于真实的柔性链运动单元为链段。
6、因为天然橡胶相对分子质量很大，加工困难，故加工前必须塑炼（）解析：表述正确。
7、因为聚氯乙烯分子链柔顺性小于聚乙稀，所以聚氯乙烯塑料比聚乙稀塑料硬（对？）解析：表述正确。
8、无规聚丙烯分子链中的－C－C－单键是可以内旋转的，通过单键内旋转可以把无规立构的聚丙烯转变为全同立构体，从而提高结晶度（）解析：全同立构及无规立构指的是高分子链的构型，而要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。
通过单键内旋转只能改变其构象。
9、主链由饱和单键构成的高聚物，因为分子链可以围绕单键进行内旋转，故链的柔性大，若主链中引入了一些双键，因双键不能内旋转，故主链柔顺性下降（）解析：当主链含有含有孤立双键时，大分子的柔性也比较大，由于双键旁的单键内旋转容易，因此柔性好。
(完整版)高分子化学复习题——简答题
第一章绪论1、与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特点？能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物？答：与低分子化合物相比，高分子化合物主要特点有:（1）相对分子质量很大，通常在104~106之间；（2)合成高分子化合物的化学组成比较简单，分子结构有规律性;（3）各种合成聚合物的分子形态是多种多样的;（4）一般高分子化合物实际上是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量只具有统计平均的意义及多分散性；(5)由于高分子化合物相对分子质量很大，因而具有与低分子化合物完全不同的物理性质.不能。
由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力,当温度升高到汽化温度以前,就发生主链的断裂和分解，从而破坏了高分子化合物的化学结构，因而不能用蒸馏的方法提纯高分子化合物。
2、何谓相对分子质量的多分散性? 如何表示聚合物相对分子质量的多分散性?答：聚合物是相对分子质量不等的同系物的混合物,其相对分子质量或聚合度是一平均值。
这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性.相对分子质量多分散性可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示.这一比值称为多分散指数, 其符号为D. 即D =M w/M n。
分子量均一的聚合物其D为1.D越大则聚合物相对分子质量的多分散程度越大。
相对分子质量多分散性更确切的表示方法可用相对分子质量分布曲线表示.以相对分子质量为横坐标，以所含各种分子的质量或数量百分数为纵坐标，即得相对分子质量的质量或数量分布曲线.相对分子质量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能。
聚合物相对分子质量多分散性产生的原因注意由聚合物形成过程的统计特性所决定。
3、各举三例说明下列聚合物（1)天然无机高分子,天然有机高分子,生物高分子。
（2)碳链聚合物，杂链聚合物。
(3)塑料,橡胶，化学纤维，功能高分子.答:(1)天然无机高分子:石棉、金刚石、云母；天然有机高分子：纤维素、土漆、天然橡胶；生物高分子：蛋白质、核酸（2）碳链聚合物:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；杂链聚合物:聚甲醛、聚酰胺、聚酯(3）塑料：PE、PP、PVC、PS；橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶化学纤维:尼龙、聚酯、腈纶、丙纶;功能高分子：离子交换树脂、光敏高分子、高分子催化剂4、什么叫热塑性塑料?什么叫热固性塑料?试各举两例说明。
《高分子材料习题集》
高分子材料习题集By soloman xu一、名词解释1. 共聚物：2. 热塑性树脂：3. 热固性树脂：4. 塑料的老化：5. 橡胶的硫化：6. 橡胶的再生：7. 玻璃化温度：8. 树脂的固化剂：9. 纤维增强塑料（聚合物基纤维增强材料）：二、填空1. 由单体聚合成聚合物的反应有加聚反应和反应两种类型。
2. 玻璃化温度是的最高使用温度。
3. 在塑料的各组成中，主要决定塑料性能和使用范围的成分是。
4. 在塑料的各组成中，能提高塑料的硬度、耐热性，并能降低塑料成本的组分是。
5.在塑料组成中，增塑剂能使塑料的硬度和降低6. 在塑料的组成中，填料不仅能降低塑料的成本，扩大使用范围，而且还能提高塑料的。
7. 在塑料的组成中，能延缓塑料老化的成分是。
8. 在橡胶的组成中，硫化剂的作用是。
9. 既不溶于溶剂也不会熔融的高聚物属于型高聚物。
10. 既可溶于适当的溶剂，又会熔融的高聚物属于型高聚物。
11. 聚氯乙烯属于性树脂。
12. 环氧树脂属于性树脂。
13. 体型树脂较线型树脂的硬度。
14. 线型树脂较体型树脂的弹性和塑性。
15. 高聚物的结晶度越高，则其强度越。
16. 塑料的玻璃化温度较橡胶。
17. 胶粘剂对被粘物体的浸润程度越高，则粘结力越18. 热固性树脂属于 型高分子。
19. 通常热塑性树脂胶粘剂的粘结强度较热固性树脂胶粘剂 20. 玻璃纤维增强塑料的强度较纯塑料 。
21. 塑料产品的最高使用温度为 。
22. 玻璃化温度是橡胶产品的 使用温度。
三、选择题1. 由一种单体经过加聚反应生成的聚合物称为 。
A. 均聚物；B. 共聚物；C. 缩聚物；D.加聚物2. 塑料在使用过程中出现变硬、变脆、失去弹性现象的原因是塑料中出现 了。
A.分子的裂解； C.分子链的断裂；3. 塑料在使用过程中出现变软、A.分子的交联； C.分子链的增长；4. 在下列塑料中，属于热固性塑料的是A. 聚氯乙烯 ；B.聚乙烯；C.不饱和聚酯；D. 聚丙烯。
高分子复习材料
1、结构可将聚合物分为哪三大类？主链元素碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成（链原子）杂链高分子：主链原子除C外，还含O,N,S等杂原子组成元素有机高分子：主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成2、自由基聚合的引发剂主要是哪两类？阴离子聚合、阳离子聚合的引发剂各有哪几类？自由基聚合的引发剂：（1）过氧化物类引发剂-O-O-, 加热易断裂产生自由基（2）偶氮化合物类引发剂-C-N=N-C-, 分解生成稳定的N2分子和自由基（3）氧化还原体系引发剂氧化剂、还原剂之间发生电子转移生成自由基阳离子聚合的引发剂：质子酸（如H2SO4、H3PO4、HClO4、Cl3CCOOH等强质子酸。
）常用引发剂Lewis酸（AlCl3, BF3, SnCl4, ZnCl2, TiBr4等。
）阴离子聚合的引发剂：电子转移引发如碱金属，碱金属-芳烃引发剂阴离子引发如有机金属化合物（有机金属化合物：如金属胺基化合物、金属烷基化合物和格利雅试剂等。
）3、自由基聚合机理、阳离子聚合机理、活性阴离子聚合机理的特点？自由基聚合机理的特点：慢引发、快增长、速终止（双基终止）阳离子聚合机理的特点：快引发、快增长、易转移、难终止活性阴离子聚合机理的特点：快引发、慢增长、无终止、无转移4、自由基聚合实施的方法有哪些？本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分各由哪些组成？它们聚合的场所各在哪里？自由基聚合实施的方法：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分的组成：本体聚合体系组分的组成：单体、引发剂（一般为油溶性）、助剂（色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等）溶液聚合体系组分的组成：单体、引发剂、溶剂悬浮聚合体系组分的组成：单体、引发剂、水、分散剂乳液聚合体系组分的组成：单体、引发剂、乳化剂、分散剂（水）本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合聚合的场所：本体聚合：加任何其它介质, 仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发（本体）溶液聚合：将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行（溶剂）悬浮聚合：借助机械搅拌和分散剂的作用, 使不溶于水的单体以小液滴悬浮在水介质中，并始终保持稳定的分散状态（液滴）乳液聚合：借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中（乳胶粒）5、自由基聚合的基元反应有哪些？包括链引发、链增长、链终止和链转移等基元反应6、乳液聚合可以分为哪三个阶段？并说出各阶段的特征。
高分子物理考研习题整理02高分子的聚集态结构
高分子物理考研习题整理02高分子的聚集态结构1 高分子结晶的形态①指出聚合物结晶形态的主要类型，并简要叙述其形成条件有五种典型的结晶形态。
单晶：只能从极稀的聚合物溶液中缓慢结晶得到。
球晶：从浓溶液或熔融体冷却时得到。
伸直链晶体：极高压力（通常需几千大气压以上）下缓慢结晶。
纤维状晶体：受剪切应力（如搅拌），应力不足以形成伸直链片晶时得到。
串晶：受剪切应力（如搅拌），后又停止剪切应力时得到。
②让聚乙烯在下列条件下缓慢结晶，各生成什么样的晶体？（1）从极稀溶液中缓慢结晶；（2）从熔体中结晶；（3）极高压力下结晶；（4）在溶液中强烈搅拌结晶（1）从极稀溶液中缓慢结晶，得到的是单晶。
1957年Keller在极稀溶液中，于Tm附近缓慢地冷却或滴加沉淀剂使聚乙烯结晶，得到菱形的聚乙烯折叠链的单晶。
（2）从熔体中结晶，得到的是球晶，球晶的基本单元仍是折叠链晶片。
（3）极高压力下结晶，得到的是伸直链晶体。
例如，聚乙烯在226℃、4800atm下结晶8h，得到完全伸直链的晶体，其熔点由原来的137℃提高的140.1℃，接近平衡熔点144℃。
（4）在溶液中强烈搅拌结晶，得到的是串晶。
因为搅拌相当于剪切应力的作用，使结晶与取向同时进行。
串晶由两部分组成，中间为伸直链的脊纤维i，周围是折叠链晶片形成的附晶。
由于结晶是在分子链的主链上成核，在垂直方向上长大，因此得到的是串晶。
③聚合物因结晶方法、热处理和力学处理不同，呈现出不同的结晶形态，简述下列各种形态结构的特征。
（1）单晶（2）球晶（3）拉伸纤维晶（4）非折叠的伸直链晶体（5）串晶（1）单晶：厚为10-50nm的薄板状晶体（片晶），有菱形、平行四边形、长方形、六角形等形状，分子链呈折叠链构象，分子链垂直于片晶表面；（2）球晶：球形或截顶的球晶，由折叠链片晶从中心往外辐射生长组成；（3）拉伸纤维晶：纤维状晶体中分子链完全伸展，但参差不齐，分子链总长度大大超过分子链平均长度；（4）非折叠的伸直链晶体：厚度与分子链长度相当的片状晶体，分子链呈伸直链构象；（5）串晶：以纤维状晶作为脊纤维，上面附加生长许多折叠链片晶。
聚合物改性总结
零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1•新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2•使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生一一获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948 年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功0s04电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
高分子材料
第一章1塑料和橡胶工业的发展历程——标志性的事件；（1）19世纪中叶第一种工业化的塑料----赛璐珞”(Celluloid)的塑料（1869）（最早被应用的塑料）（2）雷奥.比克兰德合成酚醛树脂（PF），第一个工业化生产的合成树脂（第一种人工合成树脂）（3）1920年，Staudinger首先提出了高分子的概念（4）Zieglar-Natta催化剂合成出了低压高密度聚乙烯（HDPE, 1953~1955）和聚丙烯（PP）（HDPE和PP的合成方法是谁发明的）（5）①1823年，苏格兰化学家马金托什，像印第安人一样把白色浓稠的橡胶液体涂抹在布上，制成防雨布，并缝制了“马金托什”防水斗蓬，这是世界上最早的雨衣，也是橡胶工业的起点②1826年，英国人汉考克发明了双辊开炼机，用此设备可以将各种助剂混入橡胶中；1839年，美国化学家固特异尔偶然中发明了橡胶的硫化，解决了橡胶遇热变软发粘的缺点，制造出了世界第一双橡胶防水鞋，这两项发明使橡胶的应用得到了突破性的进展，奠定了现代橡胶加工业的基础（是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生？）2高分子科学的进步对高分子材料工业发展的推动作用；通过硫化改性，有力地推动了橡胶工业的发展，因为硫化胶的性能比生胶优异得多，从而开辟了橡胶制品广泛应用的前景。
同时，橡胶的加工方法也在逐渐完善，形成了塑炼、混炼、压延、成型这一完整的加工过程，使得橡胶工业蓬勃兴起，发展突飞猛进。
合成高分子的诞生和发展是从酚醛树脂开始的，人类历史上第一个完全靠化学合成方法生产出来的合成树脂出现后，合成并工业化生产的高分子材料种类迅速发展。
3橡胶和塑料的基本概念橡胶：提取橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的一类线型柔性高分子材料。
塑料：利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成高分子材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。
4树脂与塑料、通用树脂与塑料；树脂：是指受热后有软化或熔融范围，软化时在外力作用下有流动倾向，常温下是固态、半固态，有时也可以是液态的有机聚合物。
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第5章复合材料界面改性及设计5.1增强材料表面处理的意义增加与基体材料的润湿性增加与基体材料之间的结合力
增强材料的表面处理就是在增强材料表面被覆一种叫做表面处理剂的特殊物质或对增强材料进行其他方式的表面改性,使增强材料和树脂能够牢固地粘结在一起,以达到提高复合材料性能的目的.
5.2 增强材料的表面特性表面物理特性表面化学特性表面浸润性
5.2.1 表面物理特性表面形态比表面积
表面形态1)增强材料表面总是被宏观或微观的裂纹所覆盖.原因举例:玻璃纤维成型时，由于丝根处的表层温度低，内层温度高，温度梯度大，使表面较其他部位较早地达到脆性状态，而成型应力又主要集中在表面层。所以，表面层的薄弱部分容易开裂形成微裂纹。同时，纤维经过一系列机械加工、存放、热处理等过程，由物理的、化学的作用及机械损伤等原因也会产生微裂纹，也可以使原来的微裂纹进一步加深。
2)在固体表面覆盖的凸凹裂纹和空洞中存在空气,水蒸气或其他气体,粘度较高的树脂几乎无法把这些空洞完全填满.
2cosRhg
γ：流体的表面张力R：毛细管半径h：毛细管中液体上升的高度ρ：液体的密度g：重力加速度
当θ<90°时，液体的浸透深度与毛细管半径R、自重ρg成反比，与γcosθ成正比。当θ>90°时，则正好相反。
对于这些表面孔隙,在复合材料的制备中，液态树脂的流入不仅与表面张力有关。而且与树脂的粘度，重力(压力)，流入时间、孔隙大小、形状有关.牛顿流体向毛细管渗透可用下式表达：牛顿流体从一端封闭的裂纹流入时,其流入深度可用下式表示
2costZK
Z：液体在时间t达到的深度
δ：裂纹的直径K：比例常数
液体的流入深度与裂纹直径、流入时间成正比，与粘度成反比。
非牛顿流体的流入深度公式为：2cos()tZKB
式中：B为滞后变形项。
3)各种增强材料的表面形状有一定差异S一玻璃纤维表面平滑，相对粗糙度小，横截面为对称圆形。
硼纤维有类似玉米棒子表面状态的结构，表面相对较平滑。纤维的横截面为复合结构，即内芯为WB3和WB4，而外圆是硼，形状为规则圆形。
碳化硅纤维表面呈现凹谷状，但还平滑，有相对大的纤维直径，横截面为规则的圆形，类似硼纤维。其内芯为钨丝，外圆为碳化硅。
高强度型、高模量型碳纤维表面是基本类似的。以粘胶丝为基的碳纤维表面为平滑的，有直沟槽的纤维状结构，横截面为很不规整的几何形状。以聚丙烯腈纤维为基的碳纤维，其表面沟槽没有前者明显，而是较平滑和规整，横截面亦较规整。
比表面积把一定的物质分散成小块或拉成细丝,虽然总体积不变,但表面积随分散程度的增加而迅速增加.对一定物质来说,表面积S可以表示分散程度.分散程度的另一表示方法是比表面积As
V表面积A比表面积As体积
1)比表面积与粗糙度有关Zisman认为:表面凸凹程度与接触角有如下关系''cos1.5cosA
A
Q
Q:粗糙系数Θ:真实接触角Θ’:视正接触角A:真实接触面积A’:视正接触面积
凸凹表面的实际表面积一定比视正表面积大得多,当θ≦90时,θ’≦θ,即容易润湿的表面由于凸凹更容易润湿,反之亦然.
2)各种增强材料的比表面积可能存在巨大差异
纤维种类密度直径比表面积(米2／克)在100厘米3含有60％体积纤维的总表面积米3
(克／厘米3)(微米)实验值计算值
S一玻璃纤维硼纤维碳化硅纤维硼涂碳化硅纤维Thorncl50Hitohomg50MarganiteCourtaulds2.502.703.502.801.631.711.991.93
10101.6101.6105.46.66.87.57.5
0.130.0l0.0l0.010.550.80.310.31
0.160.0150.0120.0140.370.340.260.27
19.53.11.82.1654.089.031.234.8
5.2.2增强材料的表面化学特性表面化学组成及结构表面反应性(1)表面化学组成及结构增强纤维的表面化学组成与本体组成不尽相同①E一玻璃纤维，对它整体化学组成进行分析，
表明含有Si、O、A1、Ca、Mg、B、F、Na等，若仅分析它的表面化学组成：发现仅有Si、O、Al
②石墨纤维整体组成为C、O、N、H、金属杂质
等，而表面化学组成为C、H、O等。
③硼纤维表面有氧化硼。碳化硅纤维表面有氧化
硅，碳纤维表面含有低浓度的羰基和羟基，另外，还有极少的羧基和内酯基。
一般增强纤维表面均含有氧实验证实，如果在单位面积上氧的浓度足够多时，则每种纤维的表面将具有非常相近的亲水性。
各种增强纤维的表面结构与本体结构也不一定相同①玻璃纤维表面与本体结构相似,硅酸盐玻璃是由
一个三维空间的不规则连续网络所构成的。网络是由多面体(四面体或三面体)构筑起来的。多面体的中心是电荷多而半径小的阳离子。其中，每个阳离子按照阳离子的配位数被一些氧的阴离子所包围，这些阳离子与周围的阴离子相互作用。
②碳纤维是由许多微晶体组成的多晶体结构
，各微晶体相平行的层不是规则排列的，所以相邻平行层中碳原子没有一定的空间位置关系，因此碳纤维的晶体结构被称为“乱层结构”。这些微晶体在纤维中有的平行于纤维的纵轴，有的与纵轴成某一夹角。处于纤维表面的碳原子(称边缘碳原子)易被氧化。此外，处于基平面的碳原子由于“缺陷”而被氧化，都会使纤维表面生成活性点(或称官能度)，从而提高了碳纤维表面对基体材料的粘结性。
碳纤维结构示意图1一每个微晶体包含25层平面2一基础面的碳原子；3一表面的边缘碳原于；4一缺陷
(2)表面反应性玻璃纤维表面有大量的物理吸附水和化学吸附水,且化学吸附水与纤维表面作用后形成硅羟基;表面Si-OH和表面碱性决定了其表面反应性.
由于在玻璃纤维的二氧化硅网络结构中含有碱金属或碱土金属的离子D+，吸附到玻璃纤维表面上的水与玻纤表面作用后将形成OH-，反应如下：玻璃纤维表面偶联作用的简化模型
玻璃纤维表面的反应性主要由表面明显的碱性和Si—OH所决定。特别是Si—OH基团。具有一般活泼一OH基所具有的反应性质。碳纤维的表面虽然含有极少的可与树脂中的环氧基、羟基等基团反应的含氧基团，但由于在未处理的碳纤维表面，这些含氧基团的浓度很低，其反应点很稀少，对粘结不可能有较大贡献。故碳纤维，特别是高模量碳纤维基本上是惰性表面;
硼纤维的表面能吸附O2, CO2, CO, NH3,N2,多数情况下,这些吸附是微弱的,用甲醇洗涤硼纤维,可使其表面活化(生成甲基硼酸酯) .
纤维的表面能高,有利于基体材料在其表面铺展具有氧化表面的增强纤维,利于形成高表面能的表面;
固体表面被污染一般降低表面能;
表面吸附水一般要影响基体的润湿。
(3)表面浸润性
常用的极性基体材料的表面张力在35—45达因／厘米范围。如普通聚酯树脂为35达因／厘米。双酚A环氧树脂为43达因／厘米。若要求基体能在固体表面铺展，则固体的表面张力应超过45达因／厘米。
纤维材料如硼纤维、碳化硅纤维、碳纤维等均有明显的氧化表面，这有利于形成高表面能的表面。固体表面被污染则一般降低了表面能。而影响了极性基体的润湿。在高表面能的玻璃表面上，即使吸附有单分子层的水层。也能影响极性基体对玻璃表面的润湿。
何为偶联剂？偶联剂及其作用机理偶联剂是这样的一类化合物，它们的分子两端通常含有性质不同的基团，一端的基团与增强体表面发生化学作用或物理作用，另一端的基团则能和基体发生化学作用或物理作用，从而使增强体和基体很好地偶联起来，获得良好的界面粘结，改善了多方面的性能，并有效地抵抗了水的侵蚀。
按化学组成，偶联剂主要可分为有机铬和有机硅两大类，此外还有钛酸酯等。
5.3 增强材料表面处理剂的作用机理
5.3.1有机硅烷偶联剂(1)结构通式Rn—SiX(4-n) 典型结构