如圖2所示,經(jīng)KH-550處理后環(huán)氧樹脂E-44在2921、1629、1470、1390cm-1出現(xiàn)了甲基、亞甲基等與KH-550官能團(tuán)對應(yīng)的吸收峰。這些特征表明,偶聯(lián)劑分子已靠化學(xué)鍵合作用聯(lián)接到環(huán)氧樹脂表面。這樣,2個性質(zhì)不同的化學(xué)反應(yīng)把環(huán)氧樹脂與填料顆粒、金屬基體以化學(xué)鍵聯(lián)接起來,起著架橋作用,從而使它們在相互接觸的表面交界處結(jié)合得更加牢固,其偶聯(lián)作用示意圖如圖3所示。
當(dāng)KH-550加入量較少時,它不能有效地偶聯(lián)基料與基體,即交聯(lián)反應(yīng)不很充分,故粘接強度達(dá)不到理想值。但若加入量過多,KH-550分子的一端水解析出的低分子物增多,從而增加了孔隙度,縮小了膠粘涂層的有效粘接面積。同時由于水分子的殘留及偶聯(lián)劑自身的聚合等也會造成膠層缺陷出現(xiàn)畸變大,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,破壞膠粘涂層的剪切強度。所以,隨KH-550加入量的增加,粘接強度必然會出現(xiàn)1個峰值。
如圖2所示,經(jīng)KH-550處理后環(huán)氧樹脂E-44在2921、1629、1470、1390cm-1出現(xiàn)了甲基、亞甲基等與KH-550官能團(tuán)對應(yīng)的吸收峰。這些特征表明,偶聯(lián)劑分子已靠化學(xué)鍵合作用聯(lián)接到環(huán)氧樹脂表面。這樣,2個性質(zhì)不同的化學(xué)反應(yīng)把環(huán)氧樹脂與填料顆粒、金屬基體以化學(xué)鍵聯(lián)接起來,起著架橋作用,從而使它們在相互接觸的表面交界處結(jié)合得更加牢固,其偶聯(lián)作用示意圖如圖3所示。
當(dāng)KH-550加入量較少時,它不能有效地偶聯(lián)基料與基體,即交聯(lián)反應(yīng)不很充分,故粘接強度達(dá)不到理想值。但若加入量過多,KH-550分子的一端水解析出的低分子物增多,從而增加了孔隙度,縮小了膠粘涂層的有效粘接面積。同時由于水分子的殘留及偶聯(lián)劑自身的聚合等也會造成膠層缺陷出現(xiàn)畸變大,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,破壞膠粘涂層的剪切強度。所以,隨KH-550加入量的增加,粘接強度必然會出現(xiàn)1個峰值。
2.2KH-550對膠粘涂層耐磨性的影響
從圖5中可以看到:不論KH-550以何種方式加入,使用量為多少,膠粘涂層的耐沖蝕磨損性相比未加入KH-550時都得到一定的提高,并且復(fù)合試樣的耐磨性在膠體具有高粘接強度時較好,其中8號試樣(遷移法KH-550量為3.3%)的沖蝕磨損率最低,為0.11mg/min,1號試樣(KH-550量為0%)的相對耐磨性達(dá)5.36。 
偶聯(lián)劑在環(huán)氧樹脂膠粘耐磨涂層中的應(yīng)用
在復(fù)合涂層的沖蝕磨損過程中,膠體固化物的硬度比沖擊粒子低得多,極易磨損。隨膠體固化物的進(jìn)一步磨損,碳化硅顆粒的暴露面積不斷增大,在磨粒的不斷沖擊下,碳化硅顆粒與膠體的界面處將產(chǎn)生反復(fù)的變形,最終導(dǎo)致該處形成疲勞裂紋。裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展,必將引起碳化硅顆粒與復(fù)合層內(nèi)膠體的結(jié)合失效,致使碳化硅顆粒從膠體上脫落,形成凹坑,此為磨損的一個循環(huán)過程。可見膠體與碳化硅顆粒間的界面結(jié)合強度對復(fù)合涂層的磨損速度有決定性影響,界面結(jié)合強度越大,在沖擊力下越不易失效,粒子脫落的可能性大大減小,因而復(fù)合涂層的磨損量越小。因此提高各相之間界面結(jié)合強度是提高復(fù)合材料耐磨性的關(guān)鍵因素。而偶聯(lián)劑則恰恰能很好地使膠體各組分相之間、無機(jī)填料及鋼基表面與所接觸的有機(jī)相之間牢固地粘合在一起,數(shù)據(jù)體現(xiàn)在各粘接強度得到很大提高上。
圖6是8號試樣在60°攻角下的沖蝕磨損形貌。從圖中可以看到,在石英砂粒子的水平切削及垂直沖擊作用下,膠體與碳化硅顆粒界面雖有少許疲勞裂紋,但SiC顆粒仍牢牢鑲嵌在膠體固化物中而沒有脫落,材料表面損耗較小,因而耐磨性較高。 
偶聯(lián)劑在環(huán)氧樹脂膠粘耐磨涂層中的應(yīng)用
3結(jié)論
1)環(huán)氧膠粘涂層中加入KH-550后,可顯著提高其粘接強度,隨著KH-550加入量的增大,粘接強度都呈現(xiàn)一種趨勢:先增大直至最高值,然后降低。
2)偶聯(lián)劑的使用為遷移法時更實用一些,且使用量為3.3%時,綜合粘接強度最優(yōu)。
3)偶聯(lián)劑KH-550加入后,環(huán)氧膠粘涂層的耐沖蝕磨損性明顯提高。KH-550加入量為3.3%時耐磨性最好,與不加KH-550的涂層的相對耐磨性對比,相對耐磨性達(dá)5.36。
