复合树脂中硅烷偶联剂γ-MPS水解与缩合机制的研究

目的:研究复合树脂中最常用的硅烷偶联剂γ-MPS水解与缩合的机制。方法:应用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)法对γ-MPS及其水解液在不同状态时的特征吸收谱带进行分析。结果:(1)γ-MPS水解后其分子结构中Si-O-CH3基团消失,水解产物中出现具有反应活性的Si-OH基团,C=O基的伸缩振动向低频率发生位移。(2)γ-MPS水解液放置1h时,溶液中已有线性硅氧烷醇齐聚物存在。(3)随γ-MPS水解液放置时间延长,Si-OH吸收强度减弱,而Si-O-Si吸收强度增强;同时C=O基的伸缩振动向高频率发生位移,表明γ-MPS水解液在不断进行缩合。结论:本研究从分子水平上揭示了硅烷偶联剂γ-MPS水解液随放置时间变化,其分子间发生缩合的规律,为有效合理地使用γ-MPS偶联剂提供理论依据。

硅烷偶联剂γ-MPS在钡玻璃表面的分子取向

目的:研究硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)在钡玻璃表面的分子取向。方法:应用漫反射傅立叶变换红外光谱(DRIFT)对γ-MPS在钡玻璃表面吸附的特征谱带进行分析,根据C=O基谱带的变化判断γ-MPS在钡玻璃表面的分子取向。结果:γ-MPS低浓度时,分子在钡玻璃表面的吸附既有垂直取向又有平行取向;随着γ-MPS浓度的增高,垂直取向的分子逐渐增多,而平行取向的分子逐渐减少;当γ-MPS的浓度达到其在钡玻璃表面形成整体覆盖(单分子覆盖)时,γ-MPS分子在钡玻璃表面趋向于垂直取向。结论:揭示了硅烷偶联剂γ-MPS在钡玻璃表面的吸附特征,为新型复合树脂的研究和开发提供理论依据。

硅烷偶联剂γ-MPS在钡玻璃表面单分子层覆盖的定量研究

目的研究复合树脂生产中钡玻璃填料硅化处理时硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)的最佳用量。方法应用漫反射傅立叶变换红外(DRIFT)光谱定量分析方法,测定钡玻璃表面游离羟基(-OH)随γ-MPS质量分数变化的Kubelka-Munk(K-M)函数值。通过线性回归分析,确定钡玻璃表面游离羟基全部消失(K-M函数值为零)时,γ-MPS在钡玻璃表面的单分子层覆盖情况。结果钡玻璃表面游离羟基的K-M函数值与γ-MPS质量分数存在负相关的直线相关关系。γ-MPS在钡玻璃表面单分子层覆盖所占据的面积为每分子0·21nm2。结论确定了硅烷偶联剂在钡玻璃表面单分子层覆盖时的质量分数,为提高复合树脂的物理机械性能提供理论依据。