環(huán)氧板材料界面在物理結(jié)構(gòu)上呈層狀或帶狀,厚度一般是不均勻的,其厚度約在數(shù)納米至數(shù)微米之間。雖然界面較小，但其仍有自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，且不同于基體和增強(qiáng)體中的任何一相。環(huán)氧板材料界面在化學(xué)成分上也較為復(fù)雜，可以是基體和增強(qiáng)體相互擴(kuò)散的產(chǎn)物,也可以是基體和增強(qiáng)相的化學(xué)反應(yīng)物,還可以是單獨(dú)制備的一層物質(zhì),其化學(xué)組成也會(huì)完全不同于基體和反應(yīng)物。此外,界面還可能含有增強(qiáng)體涂層元素和環(huán)境帶來的雜質(zhì)元素等。環(huán)氧板材料界面是環(huán)氧板材料中極為重要的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)和性能直接影響環(huán)氧板材料的性能。因此，深人研究界面性質(zhì)，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行控制，是獲得高性能環(huán)氧板材料的關(guān)鍵。

將在沒有外力作用下,物理、化學(xué)性質(zhì)完全相同、成分相同的均勻物質(zhì)的聚集態(tài)稱為相。不同相之間會(huì)有明確的物理界面。該物理界面不是幾何意義上的面，而是具有一定厚度的區(qū)域。由于界面原子能量不同于界面兩側(cè)原子能量，因而該區(qū)域具有不同于相鄰兩相的特殊性質(zhì)。一般將固相或液相與氣相的界面稱為表面。環(huán)氧板材料的界面是指基體與增強(qiáng)體之間化學(xué)成分有顯著變化、構(gòu)成彼此結(jié)合、能起載荷傳遞作用的微小區(qū)域。界面相則是環(huán)氧板材料中組元材料之間具有一定尺度、在結(jié)構(gòu)和原組元材料上有明顯差別的新相。

了解環(huán)氧板材料的界面結(jié)合機(jī)理,是研究界面性質(zhì)的基礎(chǔ)。不同類型的環(huán)氧板材料,其界面結(jié)合機(jī)理有所不同，進(jìn)而造成界面性能存在較大區(qū)別。但不論哪種界面結(jié)合,都可根據(jù)界面是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而分為物理結(jié)合和化學(xué)結(jié)合。下面對(duì)這二者分別予以介紹。

界面上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)合稱為物理結(jié)合，主要有潤(rùn)濕現(xiàn)象、機(jī)械作用、靜電作用和溶解作用等。

(1)界面浸潤(rùn)理論。在此，首先介紹潤(rùn)濕現(xiàn)象。潤(rùn)濕是液體與固體接觸時(shí)所產(chǎn)生的一 -種表面現(xiàn)象，主要研究的是液體對(duì)固體表面的親和情況。如果--滴液滴在固體表面上。其中θ是液體表面張力σg -1 和液-固張力1間的夾角，稱為接觸角。σg-s 為固-氣張力。通常將θ作為潤(rùn)濕與否的依據(jù)。當(dāng)0=0° 時(shí),稱為完全潤(rùn)濕;當(dāng)θ< 90° 時(shí),稱為潤(rùn)濕;當(dāng)0> 90° 時(shí)，稱為不潤(rùn)濕;當(dāng)0=180°時(shí),則稱為完全不潤(rùn)濕,液體在固體表面呈球狀。

根據(jù)潤(rùn)濕現(xiàn)象,Zsiman于1963年提出界面浸潤(rùn)理論。其主要論點(diǎn)是增強(qiáng)體被液體聚合物良好浸潤(rùn)是極其重要的，浸潤(rùn)不良會(huì)在界面上產(chǎn)生空隙，易使應(yīng)力集中而導(dǎo)致環(huán)氧板材料開裂。如果完全浸潤(rùn)，則基體與增強(qiáng)體間的黏結(jié)強(qiáng)度將大于基體的內(nèi)聚強(qiáng)度,增強(qiáng)體可以起到良好的增強(qiáng)效果。潤(rùn)濕理論認(rèn)為聚合物與增強(qiáng)體的結(jié)合屬于機(jī)械黏結(jié)和潤(rùn)濕吸附。前者是一種機(jī)械鑲嵌現(xiàn)象，在基體和增強(qiáng)體間充分潤(rùn)濕的基礎(chǔ)上，通過機(jī)械鑲嵌黏結(jié);后者則是主要通過范德華力的作用實(shí)現(xiàn)黏結(jié)。

1)液體黏度要盡量低。這是因?yàn)楫?dāng)液體較黏稠時(shí),不能充分流人增強(qiáng)體表面小的孔穴,造成界面的機(jī)械結(jié)合強(qiáng)度降低,從而導(dǎo)致環(huán)氧板材料性能下降;

2)o-要略大于Oel,即液態(tài)聚合物的表面張力必須低于增強(qiáng)體的表面張力,有利于提高基體與增強(qiáng)體的潤(rùn)濕吸附，提高界面結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)而提高環(huán)氧板材料的性能。

潤(rùn)濕理論解釋了增強(qiáng)體表面粗化、表面積增加有利于提高與基體聚合物界面結(jié)合力的現(xiàn)象。但單純以基體和增強(qiáng)體的潤(rùn)濕性好壞來判定兩者之間的黏結(jié)強(qiáng)度是不全面的。一方 面，這僅從熱力學(xué)角度判斷能否潤(rùn)濕,沒有考慮動(dòng)力學(xué)因素。前者說明了兩個(gè)表面結(jié)合的內(nèi)在因素,表示了結(jié)合的可能性，但沒有時(shí)間的概念。后者則能說明實(shí)際應(yīng)用中產(chǎn)生界面結(jié)合的外部因素，如溫度、壓力等的影響。這也是影響界面結(jié)合強(qiáng)度的因素。另一方面,潤(rùn)濕理論不能解釋在增強(qiáng)體表面加人偶聯(lián)劑后降低了聚合物都纖維的浸潤(rùn)能力,但卻使環(huán)氧板材料界面黏結(jié)強(qiáng)度提高的現(xiàn)象。因此，偶聯(lián)劑在環(huán)氧板材料界面上的偶聯(lián)效果還存在更本質(zhì)的原因。

(2)機(jī)械作用。兩個(gè)表面接觸時(shí)，將會(huì)由于表面粗糙不平而發(fā)生機(jī)械互鎖。大部分材料表面是粗糙不平的，具有一定的粗糙度。當(dāng)增強(qiáng)體和基體接觸后發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或具有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),兩者會(huì)產(chǎn)生摩擦力,從而實(shí)現(xiàn)界面力學(xué)傳遞的作用。該理論解釋了部分環(huán)氧板材料中增強(qiáng)體表面越粗糙，界面結(jié)合強(qiáng)度越高的現(xiàn)象。但對(duì)于聚合物基環(huán)氧板材料,當(dāng)增強(qiáng)體表面粗糙度較大時(shí),其表面就會(huì)存在較多小孔穴，而黏稠的聚合物是無法浸潤(rùn)這些小孔穴的這不僅可能會(huì)造成界面脫黏的缺陷，也可能會(huì)造成應(yīng)力集中，不利于環(huán)氧板材料強(qiáng)度的

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