Аппреты силановые

Книга посвящена рассмотрению результатов изучения поверхности раздела упрочнитель — полимерная матрица в композиционных материалах волокнистого строения. В ней подробно обсуждаются проблемы, которые были только затронуты в книге Современные композиционные материалы . Среди них такие, как химия поверхности армирующих волокон, природа связи на поверхности раздела, роль различных обработок поверхности волокон (в основном силановыми аппретами) в формировании границы раздела полимер — минеральные волокна, механизм передачи напряжений через поверхность раздела, влияние начальных термических напряжений на механические свойства композитов, стабильность композитов при воздействии влаги. [c.5]

Усовершенствование упрочненных термопластов. Эксплуатационные качества упрочненных термопластов определяются свойствами полимера только в случае композитов на основе найлона, для армирования которых могут быть использованы стеклянные волокна того же размера, что и для эпоксидных смол. Существующие силановые аппреты применяются для упрочнения связи термопластов с непрерывным стекловолокном и, как правило, непригодны для материалов, армируемых дискретными волокнами в процессе л-итья под давлением. Для оптимального армирования те1р(мопластов стекловолокном необходимо исыкаиие новых аппретов и совершенствование технологии аппретирования. [c.10]

В 1969 г. Цисман [55] обобщил и проанализировал новые данные о химии поверхности минеральных волокон в армированных композитах. Бэском [5, 6] и Ли [27, 28], опублико1вали данные о критических значениях поверхностного натяжения различных пленок силановых аппретов, осажденных на поверхностях минеральных волокон. Из сравнения этих величин со значением ус для стекла в сухой и влажной атмосфере следует, что можно регулировать степень смачиваемости поверхности стекла используя для ее обработки силаны, способные к гидролизу (табл. 2). Однако критическое поверхностное натяжение силановых аппретов, обычно применяемых в промыщленности армированных пластиков, не превышает 35 дин/см. Самым лучшим аппретом для поверхности [c.16]

КРИТИЧЕСКОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ПЛЕНОК СИЛАНОВЫХ АППРЕТОВ, НАНЕСЕННЫХ НА СУБСТРАТ [c.17]

Электронно-микроскопическим методом при большом увеличении изучались реплики, снятые с поверхности стекловолокон, обработанных силановым аппретом. Было установлено, что оптимальными свойствами обладают однонаправленные композиты, которые армированы стекловолокнами, обработанными 0,1—0,25%-ным раствором силановых аппретов, в то время как для образования мономолекулярного слоя требуется всего лишь 0,02—0,04% силана. На электронной микрофотографии стекловолокна, обработанного о, 1%)-ным водным раствором силана, можно видеть большое количество гидролизованного силана в матрице между волокнами (рис. 2). Промывание стекловолокон горячей водой приводит к разрушению большей части силановых мостиков, не ухудшая свойств композитов, армированных таким стекловолокном. Отсюда следует, что для прочной связи волокна с полимером достаточно наличия на стеклянной поверхнасти мономолекулярного слоя аппрета. На практике обычно используются силаны более высокой концентрации с учетом неоднородного осаждения их на пряди (пучке) волокон. Видимые островки аппрета, осевшего на поверхности стекловолокна, незначительны, что подтверждается результатами электронно-микроскопичеокого исследования реплик. Даже при самом большом увеличении на стекловолокне нельзя обнаружить монослоя аппрета. В работе [47] было показано, что осаждение равномерно деформируемого пластичного слоя силиконового полимера на поверхности раздела зависит от природы силанов. [c.18]

Таким образом, вид силоксановой пленки, адсорбированной на минеральной поверхности, зависит от природы органической функциональной группы в кремнийорганическом соединении, воздействия воды, pH среды, от интенсивности старения раствора силана и наличия специфического катализатора, например иона фтора. Результаты эллипсометрических измерений позволяют предположить, что силановые аппреты осаждаются на минеральных поверхностях в виде полимерной пленки с определенной ориентацией органических функциональных групп при атоме кремния, а не в виде мономолекулярной пленки силанов. [c.24]

С помощью меченых атомов С изучалась адсорбция на стек--ле и кремнии пленки силановых аппретов толщиной вплоть до мономолекулярного слоя, Фогель и др. [51] наблюдали много- [c.24]

Гораздо труднее определить природу связей между стеклом и силановым аппретом. Ранее было показано, что силановые аппретирующие добавки могут образовывать ковалентные связи с си-ланольными группами на поверхности стекла (см. разд. II, Е) однако хорошо известно, что эти связи гидролизуются в кипящей воде. Учитывая очень мягкие условия обработки поверхности стеклянных волокон водными растворами аппретирующих добавок, можно предположить, что преобладающим типом связи меж- [c.33]

Контроль за разрушением адгезионного соединения на поверхности раздела в композитах может быть необходим для изделий специального назначения, которые должны обладать высокой вязкостью разрушения или для которых напряжения в волокнах являются в основном растягивающими. Ткань из Е-стекла, обработанная шлихтующим составом, использовалась для изготовления брони с высокой ударной прочностью [2]. При изготовлении сферических баллонов высокого давления для сжатого воздуха, устанавливаемых на самолетах, применялась в основном стеклянная ровница, обработанная замасливателем, который ухудшал прочность связи стекловолокна со смолой [17]. Для большинства применяемых композитов требуется сочетание хорошей адгезионной прочности и ударной вязкости. Силановые аппреты в значительной степени способствуют такому сочетанию свойств. [c.36]

Стерман и Брэдли [11] впервые исследовали физико-химиче- ские характеристики пленки аппрета, адсорбируемой на поверхности стекловолокна. С помощью электронного микроскопа на репликах, изготовленных по методу Брэдли [2], они изучали степень адгезионного взаимодействия и состояние пленок различных силановых аппретов, нанесенных на волокна Е-стекла. (При этом уста- новлено, что полученный на поверхности волокна слой аппрета 1 толстый (по сравнению с размерами молекул), неоднородный и -склонен к образованию агломератов в пространстве между волок-йами. После экстрагирования аппретированных волокон в аппарате Сокслета в течение 4 ч около 80% нанесенного аппрета удаляется, а оставшаяся часть присутствует в виде островнов . [c.120]

Данные, полученные при радиоизотопном исследовании расщепленных адгезионных соединений пирекс — АПС — эпоксидная смола, свидетельствуют о том, что разрушение их вызывается гидролизом силоксановых связей в структуре аппрета. Такой механизм разрушения адгезионного соединения возможен для всех стеклопластиков (из алюмоборосиликатных стекол) при использовании силановых покрытий. [c.138]

Силановые аппреты в композитах с поропшовымп минеральными наполнителями [c.140]

A. Взаимодействие между эластомером и силановым аппретом. 168 [c.140]

За последние 10 лет в Многочисленных публикациях и патентах были убедительно показаны преимущества использования силановых аппретов в термореактивных и термопластичных композитах, армированных стекловолокном 19, 22, 23,34—3 8,42,45,46]. Техно- [c.140]

Поскольку щирокое применение порощковых наполнителей ограничивалось снижением механической прочности и ухудшением диэлектрических свойств композитов, исследования ученых были направлены на использование силановых аппретов в таких композитах. В табл. 1 приведен перечень основных порощковых наполнителей пластмасс. Почти все эти наполнители перед введением в композиты были аппретированы. Отдельные результаты таких исследований опубликованы в работах [36, 46, 43], а обобщение — в обзоре 3 ИМЯ1НС1кого [46]. Следует отметить, что ббльщую часть [c.141]

В данной главе дается обзор работ по технологии изготовления термореактивных композитов порошковый наполнитель — силановый аппрет —полимерная матрица, подробно анализируются наиболее важные результаты исследований в области термопластичных и эластомерных композитов с порошковыми наполнителями. Целью обзора является детальное рассмотрение возможностей практического усовершенствования композитов с помощью силанов. [c.142]

Силановые аппреты представляют собой мономерные соединения кремния. Они находят широкое применение благодаря своей уникальной способности химически связывать органические поли- [c.142]

Первое промышленное применение силановые аппреты нашли в стеклопластиках, и поэтому большинство ранних исследований структуры силанов, их свойств и механизма их действия было выполнено именно в этой области. Приводимое ниже обсуждение основано на результатах указанных исследований, однако требования к химическим свойствам силановых аппретов не зависят от того, применяются ли они в композитах, упрочненных стекловолокном, или в композитах с порошковыми наполнителями. [c.143]

Рассмотрим в общих чертах, что подразумевается под органо-функциональными силанами или, более конкретно, под аппретами. В общем виде химическую формулу силановых аппретов можно [c.143]

Силановые аппреты улучшают адгезионную связь между органической и неорганической составляющими композита благодаря сцеплению разных составляющих с разными группами одной и той же молекулы. Следствием этого является образование поперечных связей между разнородными составляющими через поверхность раздела. [c.144]

Реакционная способность силанов по отношению к неорганической составляюицей композита. На выяснение механизма адгезионной связи силановых аппретов с поверхностями неорганических материалов и, в частности, стекловолокна затрачены значительные усилия ученых. Почти невозможно получить непосредственные данные о характере механизма адгезионных связей. Поэтому адгезионное взаимодействие силановых аппретов с поверхностью стекловолокна объясняется на основе косвенных данных, которые позволяют предположить следующие механизмы связи [c.144]

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ Х-ГРУППЫ СИЛАНОВОГО АППРЕТА НА ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ НА ИЗГИБ ПОЛИЭФИРНОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ СТЕКЛОТКАНИ, АППРЕТИРОВАННОЙ ВИНИЛСИЛАНОМ ) [c.145]

Вероятно, в каждом конкретном случае два или более из предполагаемых механизмов способствуют повышению адгезии силановых аппретов к поверхности стекловолокна. [c.145]

Так как в процессе гидролиза —31Хз-группы силанового аппрета образуется соединение с группой —81(ОН)з-[-ЗНХ, то следует ожидать, что природа заместителя X будет незначительно влиять на свойства аппретированного материала. Это подтверждается данными, приведенными в табл. 2 для ряда силанов с общей формулой СН2=СН51Хз, которые используются в полиэфирных слоистых пластиках, армированных стеклотканью. Заместители-ЭС включают —С1, несколько групп —ОК, 0(0)ССНз, —(Ы(СНз)2. Свойства аппретированных указанными силанами материалов примерно одинаковы. [c.145]

ВЛИЯНИЕ РЕАКЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ Н-ГРУППЫ В СИЛАНОВОМ АППРЕТЕ НА ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ НА ИЗГИБ ПОЛИЭФИРНОГО КОМПОЗИТА, АРМИРОВАННОГО СТЕКЛОТКАНЬЮ ) [c.146]

Л Силановый аппрет К—81— В исходном состоянии после кипячения в воде (8 ч) [c.146]

Метод интегрального смешения силана с компаундом, стекловолокном и минеральным наполнителем позволяет широко варьировать состав композитов путем изменения содержания стекловолокна и наполнителя с силановым аппретом для придания композитам требуемых физических свойств. С помощью С-силана можно получить высоконаполненные системы с максимальной прочностью, что позволяет использовать низкопрочные полиэфирные связующие в тех случаях, когда добавление термопластичных смол ухудшает физические свойства композита. [c.151]

В табл. 9 показано влияние силановых аппретов на сохранение диэлектрических свойств эпоксидных композитов, наполненных кварцем и волластонитом. Следует отметить, что диэлектрическая постоянная контрольных образцов, не содержащих силана, после их кипячения в течение 72 ч имеет значения 14,6 и 22,1. При добавлении только 0,3% О- или С-силана от массы смолы диэлектрическая постоянная стабилизируется и становится равной 3,4, что согласуется с соответствующим значением для смолы ЕКЬ-2774 без наполнителя. [c.152]

Силановые аппреты вводят в состав многих промышленных композитов на основе эпоксидной смолы, наполненных природным кварцевым песком. Такая технология используется, например, для закрепления песка в нефтяных скважинах, изготовления бесшовных полов, ремонта шоссейных дорог. Обработка песка силаном чрезвычайно благотворно влияет на сохранение эпоксидными композитами физических свойств в условиях высокой влажности и при выдержке в воде. [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...