玻璃纖維簡(jiǎn)稱(chēng)玻纖,是由熔融的玻璃經(jīng)快速拉伸后經(jīng)冷卻所形成的纖維狀物質(zhì)。由于玻璃纖維具有密度較小、強(qiáng)度較高、耐熱性好、化學(xué)穩(wěn)定性及電氣絕緣性?xún)?yōu)良等特點(diǎn),已成為最基本的、應(yīng)用最廣泛的增強(qiáng)材料。按化學(xué)成分可把玻璃纖維分為無(wú)堿玻璃纖維、低堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高玻璃纖維。

工業(yè)上使用的偶聯(lián)劑按照化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為硅烷類(lèi)、鈦酸酯類(lèi)、鋁酸酯類(lèi)和有機(jī)鉻合物等幾大類(lèi),其中前三類(lèi)應(yīng)用較為廣泛。硅烷偶聯(lián)劑是目前品種最多、用量最大的偶聯(lián)劑,主要用于處理玻璃纖維。為了解決硅烷偶聯(lián)劑對(duì)聚烯烴等熱塑性塑料缺乏偶聯(lián)效果的問(wèn)題,發(fā)展了一類(lèi)新型偶聯(lián)劑-鈦酸酯偶聯(lián)劑。鈦酸酯偶聯(lián)劑具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu),對(duì)于熱塑性塑料與干燥填料具有良好的偶聯(lián)效果。
天然有機(jī)纖維,如棉、羊毛等也可用作塑料的增強(qiáng)纖維,多以編織物的形態(tài)使用,但近來(lái)大部分逐漸被合成有機(jī)纖維所取代。合成有機(jī)纖維,可以改善制品的抗沖擊強(qiáng)度,但耐水性及電氣性能較差。金屬纖維又稱(chēng)為金屬細(xì)絲,也可作為塑料的增強(qiáng)材料,主要用于需要導(dǎo)電或抗靜電的塑料增強(qiáng)材料中。增強(qiáng)塑料還可以采用木材、紙張和紙板、麻纖維織物等作為增強(qiáng)材料。
偶聯(lián)劑使用來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜或性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)物作為塑料的填充劑或增強(qiáng)材料,不僅可以降低成本,而且能賦予制品各種寶貴的性能,對(duì)于擴(kuò)大塑料的應(yīng)用有著重要的意義。但由于填料與聚合物分子結(jié)構(gòu)及形態(tài)不同,兩種材料難以緊密結(jié)合,從而直接影響到復(fù)合材料性能的提高和使用。偶聯(lián)劑可作為兩者結(jié)合的紐帶和橋梁。
當(dāng)增強(qiáng)材料加入到熱塑性塑料盒熱固性塑料中后,成型時(shí)會(huì)像大分子一樣沿著熔體流動(dòng)的方向產(chǎn)生定向作用。定向作用會(huì)使制品的整體出現(xiàn)各向異性。對(duì)于纖維增強(qiáng)塑料的注塑制品,若纖維取向不均勻會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力,導(dǎo)致制品翹曲,甚至開(kāi)裂。所以纖維在基體樹(shù)脂中的分布應(yīng)根據(jù)制品的種類(lèi)和用途加以控制。
偶聯(lián)劑是一類(lèi)在填充和增強(qiáng)塑料中能提高樹(shù)脂和填料界面結(jié)合力的化學(xué)物質(zhì)。他們分子中具有兩性結(jié)構(gòu),一部分基團(tuán)可與無(wú)機(jī)物表面的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng),形成牢固的化學(xué)鍵;另一部分基團(tuán)具有親有機(jī)物的性質(zhì),可與聚合物分子反應(yīng)或進(jìn)行物理纏繞,從而把兩種性質(zhì)不相同的塑料件加工材料牢固的結(jié)合起來(lái)。
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