ガラス繊維-樹脂界面の強化作用に及ぼす工業的シラン処理の処理剤濃度効果
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概要
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Silane coupling agents had been usually applied to reinforce the interface between matrix resin and reinforcing materials, such as silica filler and glass fiber. The silane treatment of reinforcing materials had been industrially proceeded in the procedure of dipping and curing. Under this procedure, the reinforcement mechanism of silane coupling agents in glass fiber/resin composites was investigated by determination of interfacial transmissibility and of silane fixation. Spherical fillers were employed as a reference to explore the fixation of silane to glass fiber. In the determination of interfacial transmissibility, embedded single filament coupon was prepared with epoxy resin matrix. It was subjected to tensile test to detect the first fracture along the embedded fiber. This result and fiber strength determined the interfacial transmissibility. The fixation of silane to the reinforcing materials was determined from the amount of silane deposits before and after rinsing methanol using pyrolysis gas chromatography. The resulting interfacial transmissibility showed the maximum in silane concentration. This change was explained by the change of silane fixation. The removal of physisorbed silane with rinsing methanol raised the interfacial transmissibility. The silane reactivity to glass fiber related to the fixation was discussed from the reactivity to the filler materials. The fillers used were glass beads with rich alkaline metals and spherical silica with poor ones. As a result, the surfacial acidity depending on alkaline content affected the fixation of silane to hydroxyl group of fillers. Such a surfacial effect was efficient near the surface of fillers. This result was related to the change of silane fixation to glass fiber. Glass fiber surface was not only so high in surfacial acidity, but also it was low in silane reactivity to the surface, owing to the significantly lower degree of surfacial hydroxyl group on glass fiber. This surfacial characteristics seemed to control the fixation and finally affect the interfacial strength.
- 湘南工科大学の論文
- 1996-03-25
著者
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