第十二章  附着在玻璃纤维上的硅烷（粘接促进剂在复合材料领域的应用）

1、引言：
a.20世纪40年代，以酚醛树脂、脲醛树脂、蜜胺树脂和不饱和聚酯等合成树脂为基础的玻璃增强复合材料获得了应用，第一次发现了材料强度/质量比的重大改进；
b.在增强材料的制造过程中，对商业化的玻璃纤维几乎都使用上浆或偶联剂进行预处理，偶联剂能同时与有机聚合物树脂和无机氧化物基材作用，既要保证增强材料的物理特性受潮气或湿度的影响相对较小，又要减少热循环处理中界面的应力集中；
c.偶联剂曾定义为促进矿石和有机物粘接的材料。Plueddemann更明确地定义为：提高界面连接键化学抵抗力（特别是水）的材料，虽然任何聚合物的极性基团都有助于粘接，使用有机硅烷偶联剂似乎是最佳胶粘剂，到目前为止，硅烷偶联剂已经发展成为最好的界面粘接促进剂，因此通常所说的偶联剂是指硅烷偶联剂；

2、界面剂—两类硅烷的发展史：两种商业硅烷，每一种都具有非常不同的技术历史，对于异氰酸硅烷和氨基硅烷两种情况，虽然存在不同的界面行为，但都有通过纤维整齐排列的可逆性提高复合材料增强效果的潜力玻璃上的烷氧基硅烷偶联剂的作用过程为：烷氧基团的水解、缩合反应、与玻璃硅醇的氢键结合、表面键的生成；

3、玻璃纤维上浆剂与许多组分的发展史：工业上的上浆剂不只是简单的硅烷偶联剂，硅烷确实在上浆剂配方中发挥关键作用，但是大多数情况下，甚至可能在上浆剂配方中不是主要组分，单独采用分子方法来理解上浆剂的行为非常危险，因为硅烷很少单独用作上浆剂，大多数上浆剂是复杂的具有专利权的混合物； 全文 »

1、引言：微生物处理方法作为一种不同的化学表面改性方法，与其他已知的处理技术相比，这种处理方法有许多优势：不需要昂贵的化学品和溶剂、在温和的温度条件下进行且不需要消耗能量、无生态污染、由于存在多种多样的微生物，对不同的聚合物材料可以有不同的处理程度；

2、不同微生物对聚合物的活性：微生物处理中的活性介质就是微生物新陈代谢的产物，了解不同微生物特征酶的特性，有可能选择菌株定向影响聚合物大分子中的化学键；一个比较简单的方法就是使用适应酶，在缺乏营养和/或能量的情况下，微生物开始逐渐适应新的基体，微生物纯菌株对新基体的适应是要耗时的，但是，对已经破坏了聚合物表面额微生物来说，这些适应菌株的活性强得多，它们很快停留在新的表面并引起更深度的分解；

3、微生物改性效率对聚合物性能的影响：不同聚合物低于微生物作用的能力取决于聚合物大分子的化学结构，天然聚合物最容易被微生物攻击，因为对于大量细菌和微小的真菌类来说，聚合物大分子通常是营养和能量的来源；对合成材料来说，它们暴露于微生物中的行为有很大的不同，然而没有一种合成聚合物能抵御所有生化侵蚀，一般来说，各种各样的微生物以及它们对合成物质的适应能力，使所有类型聚合物的改性称为可能；

4、控制微生物作用的影响因素：用微生物处理聚合物不需要任何特俗设备或复杂技术，首先是需要把微生物粘接在聚合物表面，可以通过延长处理时间和/或采用适应菌株来提高分解强度，聚合物分子的多分散性也影响其生化侵蚀的程度，当然控制生化改性的一个重要方法是使用多种微生物； 全文 »

1、引言：对聚合物表面进行可控化学改性的可行性，来自两个领域的发展，一是表面分析技术和仪器的有效性一直在稳定提高，二是表面分析能力的扩展使得关于表面结构和各种表面性能之间关系的基础知识一直在稳定增长，与改进和提高粘接性能直接相关的聚合物表面改性方法已经作了总结，通常可以分为干式和湿式化学法：.在干式改性法中，迄今为止应用最广的是等离子体处理；而酸处理和碱处理时赋予聚合物表面亲水性的最简单的湿式化学处理法；

2、表面接枝和接枝共聚：表面接枝可以通过以下两种不同方法来实现，偶联反应接枝和表面接枝共聚，偶联反应接枝是已经合成的聚合物链与基材表面的结合，而接枝共聚是单体直接在基材表面活性位开始反应，通过链增长而合成聚合物，两种情况的最终结果，都是聚合物链与基材表面形成共价键连接：
a.偶联反应接枝：绝大多数直接用聚合物链进行表面改性的实验研究，都涉及到吸附性连接而不是共价键连接，或者说是涉及到无机材料表面而不是有机聚合物表面，表面接枝机理涉及到基材和用于接枝的聚合物两者所含有的活性基团之间的化学偶合；
b.表面接枝共聚：它需要在基材表面产生活性物质，以引发单体的聚合，表面接枝共聚尽管适用阳离子和阴离子键合机理，但最常见的还是基于乙烯或丙烯酸单体的自由基反应，根据基材的化学性质和结构可分为以下几类：
■聚烯烃和丙烯酸聚合物基材；
■含卤聚合物；
■缩聚物：聚酯和聚酰胺；
■共轭聚合物；
■其他基材；

3、接枝改性表面的微观结构和性能：共聚物材料的表面性质完全不同于那些更具有刚性的结晶材料（如金属），现已知道随着周围环境的改变，表面的聚合物分子在重排时具有更大的自由度。热塑性聚合物、热固性聚合物和部分热固性聚合物通过接枝共聚后的各种表面微观结构可大致分为四类：
■完全渗透模型（热塑性基材）；
■部分渗透模型（接枝物链迁移位阻）；
■混合物模型（部分热固性基材）；
■表面接枝模型（交联基材）； 全文 »

书名：聚合物的粘接作用
ISBN：7502558187
作者： 乌克兰 法西罗夫斯基 Veselovsky Roman A. 著
出版社：北京 : 化学工业出版社
年份：2004
页数和开本： 295页 ; 23cm
丛编项：国外胶黏剂丛书
题名：Adhesion of Polymers
主题：高聚物(7) > 胶粘剂(1)
中图分类号：化学工业

内容介绍:
由美同McGraw—Hill公司2002年出版的“Adhesion Polymers”一书(英语)系出乌克兰科学院院士R．A．法西罗大斯是及V．N．凯斯特尔曼所著。他们在材料科学的理论研究及实际应用方面取得了极其丰硕的成果，对于合成胶粘剂的系统理论研究及其在工业、医学等重要领域的开拓应用更是人们所十分瞩目的。他们发表了很多具有影响力的学术专著利论文，拥有大量专利，显示了他们较深的学术造诣。本书最大特点是结合他们长期研究的经验系统地进行了理论阐述。对胶粘接头的形成规律；不同胶黏剂类型组成、添加剂及不同介质环境等对胶粘接头性质的影响；内应力的产生及消除；填充聚合物、共混物和浸渍材料的粘校性质；控制胶粘接头强度及其性质的理论假说和判据等重要议题作了具体深入的综述及分析，还以一定篇幅重点介绍了新的控制原则指导下在许多重要领域的实际应用开拓。 全文 »

从2008年11月12日至2009年1月19日，抽空将《粘接与胶黏剂技术导论》整本书看完了，回想起来收获还是不小的。有几点感触：

1、系统的看完整本书的确对专业的了解以及对知识的把握会更系统一些，更全面一些，要不怎么有些在学校的学习成绩不错的学生光靠啃教材，反复啃也能学得比较不错呢，呵呵！ 从学校出来之后只怕很少有人会有这种“啃”教材的精神吧，一般是碰到一个问题就去翻翻相关书籍或者上网搜索一下了之！

2、有一定零星知识的基础再去系统的学习也是比较有益的，以往我只是着重于电子胶水，说来说去就是什么环氧哦、硅胶哦、丙烯酸什么的，实际真正在胶粘剂领域这只是其中很小的一些分支，广义的胶粘剂更多是从功能和应用上去区分和界定的，其实书中就简单分为结构胶粘剂、弹性体基胶粘剂、热塑性假热塑性几大类，而我所接触的环氧类电子胶粘剂只怕多数都是属于结构胶粘剂，不过比起什么建筑结构胶粘剂之类的电子类胶粘剂的用量只怕是微乎其微，难怪也没有专门的电子结构胶粘剂一说了，呵呵！

3、记得网上流传过一个“史上最雷人的地方政府网站”，其制作者也是个业余爱好者，在网页上堆积了大量的特效，想想自己在97还是98年的时候就尝试用html语言和记事本为工具，去源代码编制一些简单的网页时，也是一种新鲜的感觉，那个时侯连frontpage软件也没有，更别提各种网页制作工具了。后来做网站也就非常讲究整体结构、目录层次，动态静态、SEO优化等等。其实说这个东西的主要目的还是想说对知识的系统把握很重要，如果自己不是整体看过这本教材，对胶粘剂的理解只怕依然是很片面的，在不懂电子胶的人面前或许还能吹嘘一下，碰到真正懂胶粘剂的只怕就糗大了，呵呵！ 全文 »