聚氨酯粘接SiC颗粒复合材料的制备及其性能研究-材料科学与工程专业毕业论文

1、.西 安 理 工 大 学硕 士 学位 论 文h ad b e tt e r e ro sio n we ar re slsta n e e th an th e e o m P o site m at e ri al w ith sin g le 一s iz e S IC P art ie le s . W h e n th e e o nt e nt o f S IC P art ic le s in th e e o m P o site m at e ri al wi th S IC size as 3 0 an d 1 2 0 e y e s th e eo娜 osite h ad t

2、h e best ero sion w ear re sistan ee. Th e ero sion w ear re sistan ee of th e c o m P o site m ate ri a l 、v as se n siti v e to im P ac t an g le s ，an d m e c h 耐 sm d iffe re d un d er d iffe re ntan g le s . U n d er lo w im P ac t an g le s，e ro sio n w e ar m a inl y 、vas th e fl ak e o f m o

3、 d ifi e d eP o x y re sin an d S IC P 翻rt ie le s e au se d b y m ie ro c utt in g an d ro llin g . U n d e r hi g h im P ac t an g le s，e ro sio n we ar m ai ul y wa s 五It ig u e fl ak e o f m o d ifi e d e P o x y re sin an d b re ak uP o f S IC P art ie le s e au se d b y v ert ieal i卿 act . Th

4、e eont ent o f S IC to th e eo呷 o site m at eri al afl 乞et its ero sio n we arre slsts m e e m a rk e d ly. Th e e ro sio n we ar re sistan e e 15 P o o r wh e n ad d in g S IC in e o m P o site rm a lle ro r m u e h . W lle n th e e o ni e n t o f S IC P 涌 e le s in th e e o m P o site m at e ri a

5、l re ac h e d 6 6 wt % ，th ewe ari n g e ap a e ity ac hi e v e d th e m ini m tnn v al u e .K cy w o 川 s : C o m P o site s ， P o ly u re th an e ， S IC P 叭 ie le s ， C o uP lin g a g e ni ， E ro sio n we arIV：目录目录摘 要 ·············

6、83;·················································

7、83;·················································

8、83;························I A b stra c t ·······················

9、·················· ”·······························

10、3;················································ 11 1 1 前

11、言 ·················································

12、3;·················································

13、3;··································11.1 选 题 背 景 ·············

14、83;·················································

15、83;·················································

16、83;·· 11.2 高 分 子 复 合 材 料 ············································&

17、#183;·················································&

18、#183;·········21.2 .1 高 分 子 基 体 ·····································&

19、#183;·················································&

20、#183;··············21.2. 2 填 充 材 料 ································

21、83;·················································

22、83;···············，.··31.2. 3 偶 联 剂 ······························

23、;··················································

24、;·····························31.3 聚 氨 酷 研 究 现 状 ·················

25、3;·················································

26、3;····································51.3 .1 聚 氨 酷 的特 点 ··········

27、83;·················································

28、83;·····································61.3 .2 聚 氨 酷 基 体 粘 接 性 能 及 耐 磨 现 状 ······

29、83;·················································

30、83;········71.3 .3 聚 氨 酷 复 合 材 料 的填 料 ·····································

31、·············································91.3 .4 聚 氨 酷 的 固 化 剂 ·&#

32、183;·················································&#

33、183;······································.···91.3 .5 聚 合 物 基 颗 粒 增 强 复 合 材 料 冲 蚀 磨 损 特 性 的研 究

34、现 状 ····························101.4 高 分 子 复 合 材 料 制 备 工 艺 对 材 料 性 能 的 影 响 ··············

35、········································ 111.5 本 论 文 研 究 的 主 要 目的及 内容 ·····

36、··················································

37、·······················122 复 合 材 料 的 制 备 及 试 验 方 法 ······················&#

38、183;·················································&#

39、183;···················152. 1 实 验 原 料 及 仪 器 设 备 ··························&

40、#183;·················································&

41、#183;······.巧2 .2 试 样 的 制 备 ········································&#

42、183;·················································&#

43、183;·················· 152. 2 .1 聚 氨 酷 的 合 成 方 法 ···························

44、;··················································

45、;··.152 .2. 2 碳 化 硅 颗 粒 的 预 处 理 ···········································

46、········································· 162. 2 .3 钢 基 表 面 的 处 理 工 艺 ····&

47、#183;·················································&

48、#183;················. 162 .2. 4 复 合 材 料 的 制 备 工 艺 过 程 ···························

49、83;············，··································· 162 .3 性 能 测

50、试 与 分 析 表 征 ················································

51、····································. 172 .3 .1 抗 拉 强 度 的 测 试 ·········

52、3;·················································

53、3;································ 172 .3 .2 剪 切 强 度 的 测 定 ·············

54、83;·················································

55、83;··················. 182 .3 .3 弯 曲 强 度 的测 试 ···························&#

56、183;·················································&#

57、183;····. 182. 3 .4 复 合 材 料 冲 蚀 磨 损 性 能 测 试 ·······································&#

58、183;································193 测 试 与 分 析 ···············

59、··················································

60、··················································

61、·····213 .1 聚 氨 酷 胶 体 的 力 学 性 能 ········································

62、83;········································.··.·.·.213 .1.1 固 化 剂 加 入 量 对 粘 接 性

63、能 的 影 响 ···························，·····················

64、83;··············213 .1.2 偶 联 剂 及 其 加 入 量 对 聚 氨 酷 粘 接 性 能 的 影 响 ···························

65、3;················213 .1.3 消 泡 剂 对 聚 氨 酷 粘 接 性 能 的影 响 ···························

66、3;····································233 .1.4 胶 粒 比对 聚 氨 酷 粘 接 性 能 的 影 响 ·······

67、3;·················································

68、3;······2 4为西安 理 工 大 学硕 士 学位 论 文3 .2 红 外 光 谱 分 析 ·····································

69、;··················································

70、;···················253 .2 .1 预 聚 体 及 固 化 剂 的 红 外 光 谱 ·························&

71、#183;···················，··························2 63 .2 .2 固 化 反 应 的 红 外

72、 光 谱 分 析 ················································

73、83;···························2 63 .2. 3 偶 联 剂 作 用 的 红 外 光 谱 分 析 ················

74、3;·················································

75、3;····2 84 复 合 材 料 的 冲 蚀 磨 损 性 能 研 究 ········································

76、83;··············································· 294 .1 固 化 剂 对

77、 复 合 材 料 冲 蚀 磨 损 性 能 的 影 响 ·············································

78、83;················2 94. 2 偶 联 剂 对 复 合 材 料 冲 蚀 磨 损 性 能 的 影 响 ··························

79、83;···································314. 3 不 同 SI C 颗 粒 对 复 合 材 料 冲 蚀 磨 损 性 能 的 影 响 ·，·····&#

80、183;··········································324. 4 不 同 冲 蚀 角 度 下 对 复 合 材 料 冲 蚀 磨 损 性 能 的

81、 影 响 ················，····························354. 5SI C 颗 粒 加 入 量 对 复 合 材 料

82、 冲 蚀 磨 损 性 能 影 响 ···············································&

83、#183;3 75 结 论 与 展 望 ··············································

84、3;·················································

85、3;······················ 3 95 .1 主 要 结 论 ········ ················

86、3;·················································

87、3;····································· 3 95 .2 后 续 工 作 展 望 ·········&

88、#183;·················································&

89、#183;··············································39 致 谢 ··

90、··················································

91、··················································

92、·······························41 参 考 文 献 ·················&

93、#183;，·················································

94、··················································

95、·········43前 言1 前 言，.，选 题 背 景在 现 今 的 工 业 生 产 中 ，很 多 机 械 零 件 ， 如 各 种 类 型 的 水 泵 、输 送 管 道 、 搅 拌 叶 片 等 ， 会 长 期 工 作 在 一 个 高 磨 损 、腐 蚀 的环 境 下 。这 些 零 件 不 仅 受 到 水 、气 及 浆 体 和 砂 料 的 冲 蚀 磨 损 ，还 要 承 受 设 备 内部 及 机 器 之 间 的对 磨 ，导 致 材 料 的 严 重 损 坏 、失 效 。据 不 完 全 统 计 约 8 0% 的

96、 零 件 失 效 是 由磨 损 引 起 的一，约 三 分 之 一 的 能 源 消 耗 于 摩 擦 磨 损 ， 而 磨 料 磨 损 相 应 占到 材 料 磨 损 的 50% 。 由于 生产 过 程 中 磨 损 的存 在 ，不 仅 消 耗 大 量 能 源 和 材 料 ， 降 低 设 备 运 转 效 率 和 作 业 质 量 ，而 且 导 致 零 部 件 更 换 或 维 修 频 繁 ，缩 短 设 备 使 用 周 期 、造 成 极 大 的 直 接 或 间 接 经 济 损 失 ，对 国 民经 济 的 发 展 产 生 重 大 影 响 。在 磨 料 磨 损 中 ， 低 应 力 冲 蚀 磨 损 又 占到 一 定

97、 比例 13 一91。低 应 力 冲 蚀 磨 损 指 的 是 固 体 粒 子 冲 击 到 材 料 表 面 而 造 成 材 料 流 失 的磨 损 ，其 广 泛 存 在 于 现 代 工 业 生 产 中 ，如 矿 山选 矿 中 输 送 矿 浆 的 渣 浆 泵 过 流 部 件 和 管 道 的 磨 损 ，火 电厂 输 送 煤 灰 的 灰 浆 泵 过 流 部 件 和 管 道 及 阀的 磨 损 ，以及 喷 火 嘴 的 磨 损 ，混 凝 土 和 沥 青 搅 拌 机 中 的搅 拌 叶 片 和 护 板 的 磨 损 ，沥 青 路 面 摊 铺 机 螺 旋 输 送 器 的 螺 旋 叶 片 的磨 损 等 I0一川。这 些

98、 易 磨 损 件 在 工 作 过 程 中 不 但 承 受 固 体 粒 子 的 冲 蚀 与 切 削 作 用 ，而 且 还 要 承 受 液 体 介 质 的 腐 蚀 作 用 及 高 温 的 作 用 ( 如 沥 青 )， 工 作 环 境 极 其 恶 劣 ，因 而 使 这 些 耐 磨 件 的 使 用 寿 命 较 低 。例 如 : 广 西 大 成 矿 务 局 的渣 浆 泵 护 板 使 用 寿 命 仅 30 0 小 时 ;德 兴 铜 矿 选 用 的 采 用 澳 大 利 亚 瓦 尔 曼 公 司 专 利 技 术 生 产 的 渣 浆 泵 也 仅 使 用 12 00 小 时 ; 陕 西 省 金 堆 成 铝 业 公

99、司 选 用 的渣 浆 泵 使 用 寿 命 约 6 00 小 时 l2 一，31 。因 此 ，研 究 开 发 渣 浆 泵 等 的 过 流 部 件 新 型 耐 磨 材 料 就 显 得 尤 为 突 出 和 迫 切 ，它 对 于 提 高 渣 浆 泵 的 使 用 寿 命 、 降低 材 料 和 能 源 消 耗 ，提 高 经 济 效 益 具 有 非 常 重 要 的 意 义 。由于 磨 损 对 机 械 零 件 失 效 的 重 要 影 响 ，为 了控 制 和 减 少 材 料 的 磨 损 ，近 些 年 来 国 内 外对 于 耐 冲 蚀 磨 损 材 料 的 研 究 极 为 重 视 。长 期 以来 人 们 在 耐 磨

100、 材 料 的研 究 中 ，耗 费 了大 量 的 人 力 、物 力 和 财 力 ，希 望 能 在 耐 磨 性 、韧 性 及 其 它 所 需 性 能 间 得 到 满 意 的 结 合 ，从 而 出 现 了 各 种 合 金 钢 及 含 有 大 量 合 金 元 素 的 白 口铸 铁 4 。 目前 在 工 矿 企 业 中 应 用 的 耐 磨 材 料 种 类 很 多 ， 其 中 经 常 用 于 冲 蚀 磨 损 的 耐 磨 材 料 主 要 有 白 口铸 铁 类 、 耐 磨 钢 类 、 有 色 合 金 类 、 陶 瓷 类 、 塑 料 橡 胶 类 等 几 大 类 别 。在 水 力 、电 力 和 海 洋 运 输 等

101、 行 业 ，许 多 设 备 如 水 轮 机 、各 种 类 型 的 水 泵 、输 送 管 道 等 ， 长 期 工 作 于 潮 湿 环 境 下 ，不 仅 受 到 水 的侵 蚀 及 水 中弱 酸 性 或 弱 碱 性 介 质 的 腐 蚀 ，还 受 到 浆 体 和 砂 料 对 设 备 的冲 蚀 磨 损 ，再 加 上 设 备 内部 及 机 器 之 间存 在 对 磨 ，材 料 表 面 的 失 效 特 别 严 重 。 其 中 ，冲 蚀 磨 损 占工 业 生 产 中经 常 出 现 的 磨 损 破 坏 总 数 的 80 % 。 如 何 更 好 的 保 护 机 械 设 备 金 属 表 面 就 成 为 一 大 有 待

102、 解 决 的 问题 。随 着 材 料 工 业 的 不 断 发 展 ，复 合 材 料 层 出 不 穷 ，寻 求 耐 磨 性 能 优 于 钢 材 、与 钢 材 表 而 粘 合 强 度 高 、较 低 温 度 条 件 下 固 化 、制 造 简 单 、 操 作 方 便 同 时 兼 备 其 他 性 能 的 高 分 子 基 复 合 复 合 材 料 以 解 决 成 型 零 件 的 磨 损 问 题 是 具 有 现 实 意 义 的 。西安 理 工 大学硕 士 学位 论 文，.2 高 分 子 复 合 材 料高 分 子 材 料 相 对 于 传 统 材 料 ，如 水 泥 、玻 璃 、陶 瓷 和 金 属 而 言 起 步

103、较 晚 ，但 其 发 展 速 度 及 应 用 的 广 泛 性 却 大 大 超 过 了传 统 材 料 。当 今 ，高 分 子 材 料 己 与 金 属 材 料 和 无 机 非 金 属 材 料 并 驾 齐 驱 ，构 成 了材 料 领 域 的三 大 门类 材 料 。作 为 高 分 子 材 料 一 种 的 工 程 塑 料 的 出 现 ， 被 认 为 是 20世 纪 重 大 科 技 成 果 之 一 。 由于 具 有 高 比 强 度 、 易 加 工 性 和 优 异 的 化 学 稳 定 性 等 ，塑 料 及 其 复 合 材 料 已经 逐 步 取 代 金 属 等 传 统 材 料 而 应 用 于 社 会 生 产

104、和 人 民 生 活 的 方 方 面 面 (如 航 空 、 航 天 、 化 工 、 纺 织 、 机 械 、仪 器 仪 表 、 汽 车 、 摩 托 车 及 医 学 等 )3.l 5一，71。 目 前 ，应 用 最 广 泛 的 聚 合 物 基 体 材 料 主 要 有 P E ，P 只 P v C ，队 ，P C ，P O M ，P P S 和 P E E K 等 。对 于 高 分 子 耐 磨 材 料 的 耐 磨 性 能 的 影 响 因 素 主 要 有 下 面 几 个 方 面 l“:l)基 体 本 身 的 物 理 化 学 性 能 。如 强 度 、韧 性 、耐 磨 性 、耐 蚀 性 等 。而 固 化 剂

105、 的 种 类 、增 韧 剂 的 特 性 和 添 加 比 例 以 及 改 性 物 质 的 选 择 等 因 素 都 会 对 其 产 生 影 响 。2)填 料 的 硬 度 、 纯 度 、 耐 磨 性 能 、 粒 度 分 布 、添 加 量 等 。而 如 何 向基 体 中有 效 地 加 入 更 多 的 填 料 颗 粒 是 提 高 复 合 材 料 耐 磨 性 能 以 及 降 低 成 本 的 关 键 因 素 。3)基 体 与 填 料 的 配 合 。包 括 基 体 材 料 对 填 料 颗 粒 的 粘 附 质 量 、 填 料 颗 粒 在 基 体 中 的 分 布 均 匀 性 以及 复 合 材 料 的 致 密 性

106、等 。这 种 复 合 材 料 除 了 可 用 于 零 件 表 面 耐 腐 蚀 、耐 磨 损 的 预 置 涂 层 及 零 件 腐 蚀 磨 损 表 面 的 修 复 之 外 ，还 广 泛 用 于 修 补 工 件 上 的 各 种 缺 陷 如 裂 纹 、划 伤 、尺 寸超 差及 铸造 缺 陷等 ，其 应 用 前 景 十 分 广 阔 I9一。复 合 新 材 料 作 为 一 个 崭 新 的 研 究 领 域 ， 理 论 上 还 不 成 熟 ， 制 备 技 术 也 不 完 善 124 ， 对 材 料 的 复 合 机 理 、材 料 的 结 构 及 结 构 与 性 能 的 关 系 等 方 面 有 待 进 一 步 探

107、 索 。制 备 复 合 材 料 常 常 有 三 种 模 式 : 有 机 物 与 有 机 物 复 合 ，无 机 物 与 无 机 物 复 合 ，有 机 物 与 无 机 物 的 复 合 ， 其 中 最 难 的 就 是 第 三 种 。 聚 合 物 /无 机 粒 子 复 合 材 料 是 极 具 应 用 前 景 的 材 料 ， 功 能 化 复 合 材 料 的 实 例 己经 出现 ， 开 展 实 际 的 开 发 研 究 工 作 ，将 有 助 于 传 统 材 料 的 更 新 换 代 。高 分 子 复 合 材 料 一 般 由 以下 几 个 部 分组 成 125 】: 基 体 、增 强 相 、固化 剂 ( 固 化

108、 促 进 剂 )、偶 联 剂 和 辅 助 材 料 等 组 成 。1.2 .1 高 分 子 基 体基 体 材 料 是 高 分 子 复 合 材 料 中重 要 组 成 部 分 ，它 的 作 用 有 : (l) 使 被 涂 敷 基 体 和 耐 磨 复 合 涂 层 牢 固 的 粘 接 在 一 起 。(2) 构 成 复 合 涂 层 的 骨 架 。(3) 均 匀 地 传 递 载 荷 从 而 提 高 复 合 涂 层 的 耐 磨 性 。聚 酷 树 脂 品 种 多 ，适 应 性 广 。它 的特 点 是 工 艺 性 好 、粘 度 低 ，可 在 室 温 下 固 化 ，固 化 过 程 中 没 有 低 分 子 副 产 物

109、 。它 的 缺 点 是 力 学 性 能 不 如 环 氧 树 脂 ，耐 热 性 较 差 。因 此 ，很 少 用 于 受 力 较 强 的 制 品 中 。环 氧 树 脂 可 用 于 金 属 与 非 金 属 或 不 同质 的 材 料 之 间 的 粘 接 ，该 类 胶 粘 剂 与 其 它 胶 粘 剂 相 比 ，粘 接 强 度 高 、工 艺 性 能 良好 ，它 在 室 温 下 加 压 或 不 加 压 都 可 固 化 ，并 能 获 得 良好 的 强 度 。在 不 加 入 固 化 剂 和 不 含 有 碱 性 组 份 时 ，可 以长 期 保 存 。固 化 时 收 缩 率 低 、固 化 后 在一 定 情 况 下

110、可 进 行 机 加 工 。缺 点 是 韧 性 差 ， 价 格 较 高 126 】。前 J 一，. . 口 . . 门 . 曰 . . . 曰 . 曰 . . . . . . . . . .酚 醛 树 脂 因 耐 热 、耐 燃 、耐 磨 、粘 接 性 能 好 、机 械 强 度 高 ，且 价 格 低 廉 ，而 被 广 泛 用 作 有 机 磨 具 的 树 脂 结 合 剂 脚一。但 是 由于 其 脆 性 较 大 ，使 其 使 用 性 能 受 到 一 定 限制 。聚 氨 酷 弹 性 体 具 有 较 高 的机 械 强 度 ，在 宽 广 的 硬 度 范 围 内仍 具 有 较 好 的 弹 性 ，良好 的 耐

111、热 、耐 油 、耐 溶 剂 性 能 、耐 低 温 、耐 臭 氧 和 耐 辐 射 ，韧 性 强 、粘 接 性 和 弹 性 优 良 ; 但 加 工 性 能 、耐 寒 性 、耐 水 解 性 差 30l 。1.2 .2 填 充 材 料对 于 聚 合 物 复 合 材 料 ，填 料 可 以 降 低 成 本 和 改 善 复 合 材 料 的 性 能 ，如 填 料 的 加 入 可 提 高 耐 磨 性 、减 少 树 脂 的 流 动 性 、收 缩 性 、降 低 固 化 时 因 隔 热 而 引 起 的 温 度 升 高 等 。还 可 不 同程 度 的 提 高 制 品 的 耐 酸 性 、 耐 热 性 和 导 热 性 等

112、使 用 性 能 131 。但 填 料 相 应 地 降 低 了 制 品 的 某 些 机 械 性 能 ，如 抗 冲 击 和 抗 拉 强 度 ，因此 填 料 用 量 要 适 当 ，填 料 的 用 量 除 了考 虑 制 品 的 各 种 性 能 要 求 外 ， 还 要 满 足 工 艺 上 的 要 求 ， 并 保 证 填 料 能 被 树 脂 所 润 湿 132 1。耐 磨 填 料 一 般 多 用 高 硬 度 磨 料 如 A 12O 3、金 刚 砂 、si C 及 金 属 氧 化 物 等 。不 同 的 填 料对 复 合 材 料 耐 磨 性 的 影 响 见 表 1一1 。表 中 数 据 是 以 开 环 环 氧

113、 树 脂 为 基 体 ，加 入 各 种 填 料 为 样 品 进 行 测 试 的 结 果 。编 号 1 为 纯 树 脂 涂 层 耐 磨 性 。可 见 有 无 填 料 和 填 料 种 类 不 同 ，抗 冲 蚀 磨 损 性 能 有 显 著 的 差 异 。尤 其 是 加 入 si C 、A1 2O 3 等 硬 质 填 料 。表 1一1 填 料 对 复 合 材 料 耐 磨 性 的 影 响 133 一 T a b le l 一1 T h e e ffe ct o f fi lle r o n e omP o site s w e ar re sis仁In e e编 号填 料耐 磨 性 (失 重 )编 号填

114、 料耐 磨 性 (失 重 )l无0 .0 4 837二 氧 化 硅0 .0 0 3 92二 氧 化 钦0 .0 3 6 08碳 化 硅0 .0 0 743三 氧 化 锑0 .0 3 109氮 化 硼0 .0 15 04三 氧 化 铁0 .03 9 010铁 粉0 .0 15 05三 氧 化 铬0 .0 1701 1铜 粉0 .0 15 66氧 化 铝0 .0 0 7 412铝 粉0 .0 15 6si C 颗 粒 有 良好 的 化 学 稳 定 性 ，高 的 强 度 和 硬 度 ，价 格 比较 便 宜 ，其 在 多 方 面 和 领 域 得 到 了较 广 泛 的 应 用 。因 此 ，从 耐 磨 性

115、 能 和 经 济 上 考 虑 ，si C 颗 粒 是 一 种 适 宜 于 聚 合 物 复 合 材 料 的 填 料 。1.2 .3 偶 联 剂不管是哪种补强增韧机理都认 为填料 与基体 的界面结合是十分重要 的 。补强增韧 的机 理 都 是 外 来 负 荷 力 在 界 面 附近 发 生 变 化 而 部 分 被 吸 收 ，所 以填 料 与 基 体 界 面 的 结 合 状 况 是 填 料 能 否 对 负 荷 材 料 起 到 补 强 增 韧 的 一 个 关 键 因 素 。界 面 结 合 力 太 强 ，填 料 可 以增 强 但 没 有 增 韧 效 果 ，呈 脆 性 断 裂 特 征 ; 界面 结 合 力

116、太 弱 ，外 界 负 载 不 能 被 有 效 地 传 递 给 填 料 ，起 不 到 补 强 增 韧 的 效 果 35 .3 6 。西安 理 工 大学硕 士 学位 论 文改 良填 料 界 面 的 最 重 要 方 法 还 是 通 过 使 用 偶 联 剂 等 添 加 剂 ，这 种 方 法 适 用 于 绝 大 多 数 聚 合 物 复 合 材 料 。有 机 硅 偶 联 剂 一 端 的烷 氧 基 或 卤素 等 与 被 粘 物 (如 无 机 材 料 ) 表 面 结 合 ， 而 分 子 的 另 一 端 活 性 集 团 (如 氨 基 ) 即 与 胶 粘 剂 分 子 结 合 ， 在 基 材 跟 胶 粘 剂 之 间

117、 起 “架 桥 ” 作 用 ， 形 成 一 层 疏 水 性 的 化 学 粘 接 层 。硅 烷 偶 联 剂 是 聚 合 物 基 复 合 材 料 中应 用 最 广 的 一 种 ，即 使 浓 度 非 常 低 ，也 能 显 著 地 改 进 力 学 性 能 137 。 各 种 聚 合 物 都 有 适 用 的 偶 联 剂 ， 经 每 种 偶 联 剂 处 理 后 的 无 机 填 料 ， 都 有 自 己相 应 的 树 脂 基 体 适 用 范 围 。聚 氨 酷 弹 性 体 常 用 的硅 烷 偶 联 剂 有 : Y一氨 丙 基 三 乙氧 基 硅 烷 (K H 一55 0) 、丫一缩 水 甘 油 醚 基 丙 基 三

118、 甲氧 基 硅 烷 (K H 一56 0) 、苯 胺 甲 基 三 乙 氧 基 硅 烷 等 【3v 。 硅 烷 偶 联 剂 中 含 有 两 类 不 同 的 化 学 官 能 团 ，它 的 一 端 能 与 无 机 填 料 表 面 的 O H 反 应 ，形 成 氢 键 ，并 在 一 定 的 条 件 下 缩 合 、脱 水 和 固化 ，形 成 共 价 键 ; 另 一 端 又 能 与 有 机 高 分 材 料 结 合 ， 从 而 使 有 机 高 分 子 材 料 硅 烷 偶 联 剂 无 机 材 料 之 间 产 生 一 种 良好 的 界 面 结 合 ，将 两 种 性 质 差 异 较 大 的 材 料 牢 固 的 结

119、 合 在 一 起 。硅 烷 偶 联 剂 是 一 类 分 子 同 时 含 有 两 种 不 同化 学 性 质 基 团 的 特 殊 结 构 的有 机 硅 化 合物 ，它 们 可 用 以下 通 式 表 示 :Y 一 R 一 S IX 3式 中 :Y 一 R 为 非 水 解 基 团 ; X 3 为 可 水 解 基 团 ;Y 是 可 以和 有 机 化 合 物 起 反应 的基 团 (如 乙烯 基 、氨 基 、环 氧 基 、叠 氮 基 等 );R 是 短 链 亚 烷 基 ( 也 称 短 链 烷 撑 基 );通 过 R 把 Y 与 si 原 子 连 接 起 来 ，X 是 可 以进 行 水 解 反 应 ， 并 生 成 5 1一刊O H 的 基 团 ， 一 般 的 硅 烷 偶 联 剂 是 含 有 三 个 可 水 解 的基 团 。硅 烷 偶 联 剂 与 无 基 填 料 的 反 应 过 程 如 图 1一1 。该 反 应