Hvorfor forbedrer koblingsmidlerne kompatibiliteten af uorganiske fyldstoffer og organiske polymerer signifikant?
KoblingsmidlerForbedre betydeligt kompatibiliteten af uorganiske fyldstoffer og organiske polymerer på grund af deres unikke kemiske strukturer og virkningsmekanismer, som hovedsageligt involverer kemisk binding, overflademodifikation og forbedret interfaceinteraktion. Detaljerne er som følger:
Kemisk binding:Koblingsmidler har to forskellige typer funktionelle grupper i deres molekyler. En type funktionel gruppe kan reagere med overfladen af uorganiske fyldstoffer til dannelse af kemiske bindinger. For eksempel kan silankoblingsmidler reagere med hydroxylgrupperne på overfladen af uorganiske fyldstoffer, såsom glasfibre, metaloxider og keramik gennem hydrolyse og kondensationsreaktioner for at danne stabile silicium - ilt - metalbindinger.
Den anden type funktionel gruppe kan interagere med organiske polymerer. For eksempel kan de organiske funktionelle grupper på koblingsmidlet deltage i polymerisationsreaktionen af den organiske polymer eller danne brintbindinger, van der Waals kræfter eller kovalente bindinger med polymerkæderne, hvilket forbinder det uorganiske fyldstof og den organiske polymer gennem kemiske bindinger.
Overflademodifikation:Koblingsmidler kan ændre overfladegenskaberne for uorganiske fyldstoffer. Den uorganiske fyldstofoverflade er normalt hydrofil og har en høj overfladeenergi, hvilket gør det vanskeligt at sprede jævnt i den organiske polymer og er ikke let at binde til de hydrofobe polymerkæder. Efter koblingsmidlet virker på overfladen af det uorganiske fyldstof, omdannes den hydrofile overflade af fyldstoffet til en hydrofob overflade, hvilket reducerer fyldstofens overfladeenergi og gør det mere kompatibelt med den organiske polymer. På samme tid kan koblingsmidlet også forbedre spredningen af fyldstoffet i polymermatrixen, hvilket forhindrer agglomerering af fyldstofpartiklerne og gør fordelingen af fyldstoffet i den organiske polymer mere ensartet.
Forbedret interfacial interaktion:Koblingsmidlet danner et overgangslag mellem det uorganiske fyldstof og den organiske polymer, som kan forbedre grænsefladeinteraktionen. Dette overgangslag kan ikke kun overføre spændingen mellem det uorganiske fyldstof og den organiske polymer mere effektivt, men også forbedre grænsefladenes evne til at modstå eksterne kræfter. Når det sammensatte materiale udsættes for eksterne kræfter, kan koblingsmidlet fremstille det uorganiske fyldstof og den organiske polymerdeform koordineret, undgå forekomsten af interfaceseparation og revner og dermed forbedre den samlede ydeevne af det sammensatte materiale.
