偶聯(lián)劑是一類具有兩不同性質(zhì)官能團(tuán)的物質(zhì)，我們要怎樣了解鈦酸酯結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系，才可以正確幫助你選用各類品種。偶聯(lián)劑適用于高濕填充劑和含水聚合物體系，如濕法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸鋁、水處理玻璃纖維、燈黑等，在高濕體系中，一般的單烷氧基型鈦酸酯由于水解穩(wěn)定性較差，偶聯(lián)效果不高，而該型具有的水解穩(wěn)定性，在此狀態(tài)下，顯示良好的偶聯(lián)效果。希望在大家能好好使用它的原理！適用的樹(shù)脂有呋1喃樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、RTV樹(shù)脂、三聚腈胺、D4、DMC、PA、PU等。

硅烷偶聯(lián)劑的通式為RSiX3，式中R代表氨基、巰基、乙烯基、環(huán)氧基、Q基及甲1基酰氧基等基團(tuán)，這些基團(tuán)和不同的基體樹(shù)脂均具有較強(qiáng)的反應(yīng)能力，X代表能夠水解的烷氧基。硅烷偶聯(lián)劑在國(guó)內(nèi)有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171這幾種型號(hào)。鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)許多無(wú)機(jī)填料/有機(jī)物分散體系有明顯的降黏作用，其效果可與相應(yīng)的鈦酸酯偶聯(lián)劑相比。

硅烷偶聯(lián)劑在納米級(jí)材料及復(fù)合材料中的應(yīng)用

除了制備納米級(jí)的材料的研究，在復(fù)合材料中也有應(yīng)用，如偶聯(lián)劑在復(fù)合水泥砂漿中應(yīng)用研究，研究結(jié)果表明，0.5%-1%硅烷偶聯(lián)劑的水溶液能較大幅度地提高多種復(fù)合水泥砂漿的抗折強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，且能提高普通水泥砂漿和聚合物改性水泥砂漿的稠度，但會(huì)使其分層度略有增大。又如采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)廢環(huán)氧模塑料粉(廢EMC粉)進(jìn)行表面改性并制備了相應(yīng)的改性廢EMC粉/PVC復(fù)合材料，提高了拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，而且也大大改善了廢EMC 粉和PVC之間的相容性，提高了界面結(jié)合強(qiáng)度。硅烷偶聯(lián)劑KH-570應(yīng)用領(lǐng)域1、復(fù)合材料：硅烷偶聯(lián)劑KH-570主要用于不飽和聚酯復(fù)合材料,可以提高復(fù)合材料的機(jī)械性能、電氣性能、透光性能,特別是能大幅度提高復(fù)合材料的濕態(tài)性能。

?硅烷偶聯(lián)劑作用機(jī)理

硅烷偶聯(lián)劑作用機(jī)理

硅烷偶聯(lián)劑提高填充料與橡膠復(fù)合材料性能的機(jī)理比較復(fù)雜, 人們對(duì)其進(jìn)行大量的研究, 目前沒(méi)有一種理論能解釋所有的事實(shí), 所以尚沒(méi)有一個(gè)完整統(tǒng)一的認(rèn)識(shí), 硅烷偶聯(lián)劑Si-602常用的理論主要有以下幾種:

1).化學(xué)鍵理論。在硅烷偶聯(lián)劑的偶聯(lián)機(jī)理中, 化學(xué)鍵理論是理論。該理論認(rèn)為,硅烷偶聯(lián)劑含有反應(yīng)性基團(tuán), 它的一端能與無(wú)機(jī)材料表面的羥基或者金屬表面氧化物生成共價(jià)鍵或形成氫鍵, 另一端與有機(jī)材料形成共鍵價(jià), 從而將無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的界面有機(jī)的連接起來(lái), 提高了復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。有的研究者認(rèn)為, 硅烷偶聯(lián)劑在有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料之間作用, 除了化學(xué)鍵和氫鍵之外, 還存在色散力。而另一種基團(tuán)則可以與高分子材料或粘接劑結(jié)合，從而在粘接界面形成強(qiáng)力較高的化學(xué)鍵，大大改善了粘接強(qiáng)度。

2).硅烷偶聯(lián)劑Si-602表面浸潤(rùn)理論。硅烷偶聯(lián)劑的表面能效低, 潤(rùn)濕能力較高, 能均勻分布在被處理表面,從而提高異種材料的相容性和分散性, 實(shí)際上硅烷偶聯(lián)劑在不同材料界面的偶聯(lián)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的 液固表面物理化學(xué)過(guò)程。首先, 硅烷偶聯(lián)劑的粘度及表面張力低, 潤(rùn)濕能力較高, 對(duì)于陶瓷、金屬等表面的接觸角很小, 可在其表面迅速鋪展開(kāi), 使無(wú)機(jī)材料表面被硅烷偶聯(lián)劑濕潤(rùn); 其次, 一旦硅烷偶聯(lián)劑在其表面鋪展開(kāi), 材料表面被浸潤(rùn), 硅烷偶聯(lián)劑分子中的兩種基團(tuán)便分別向極性的表面擴(kuò) 散, 由于大氣中的材料表面總吸附著薄薄的水層,一端的烷氧基便水解生成硅羥基, 取向于無(wú)機(jī)材料表面, 同時(shí)與材料表面的羥基發(fā)生水解縮聚反應(yīng); 有機(jī)基團(tuán)則取向于有機(jī)材料表面, 在交聯(lián)固化中, 二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 從而完成了異種材料間的偶聯(lián)過(guò)程。硅烷偶聯(lián)劑在電化學(xué)材料中的應(yīng)用：硅烷偶聯(lián)劑對(duì)于電化學(xué)材料的影響的研究不是特別多，華南師范大學(xué)研究了硅烷偶聯(lián)劑在鎂電極固封中的作用，可以改善鎂電極的性能。

3).形態(tài)理論。無(wú)機(jī)填料上的硅烷偶聯(lián)劑會(huì)以某種方式改變鄰近有機(jī)聚合物的形態(tài), 從而改進(jìn)粘結(jié)效果, 可變形層理論認(rèn)為, 可以產(chǎn)生一個(gè)撓性樹(shù)脂層以緩和界面應(yīng)力; 而約束層理論則認(rèn)為, 硅烷可以將聚合物結(jié)構(gòu)“ 緊束 在相間區(qū)域中。

硅烷偶聯(lián)劑的性能

硅烷偶聯(lián)劑改性自交聯(lián)水性聚氨酯將硅烷偶聯(lián)劑通過(guò)共價(jià)鍵連接到聚氨酯分子骨架上，利用硅烷氧基的水解、縮聚反應(yīng)形成的無(wú)機(jī)相能很好的和聚氨酯網(wǎng)絡(luò)相容，同時(shí)成為交聯(lián)點(diǎn)，從而能有效地增強(qiáng)材料聚氨酯的性能。

1.硅烷偶聯(lián)劑Si-602機(jī)械性能：隨著水性聚氨酯中硅烷偶聯(lián)劑含量的提高，水性聚氨酯的交聯(lián)密度增大，硬度會(huì)提高、拉伸強(qiáng)度會(huì)增大、拉斷伸長(zhǎng)率降低。

2.熱穩(wěn)定性：經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑改性后聚氨酯能夠形成交聯(lián)聚合物，當(dāng)溫度升高時(shí)不會(huì)熔化，因?yàn)榉肿渔溨g存在的交聯(lián)點(diǎn)而限制了整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)，因而具有較好的耐熱性能；另外還有其他方面的用途比如：①使固定化酶附著到玻璃基材表面②油井鉆探中防砂③使磚石表面具有憎水性。另外，新增的Si-鍵比C-O鍵具有更高的鍵能，這也有利于改善水性聚氨酯的熱穩(wěn)定性。

3.耐溶劑：通過(guò)硅偶聯(lián)劑的交聯(lián)作用，能夠降低水性聚氨酯分子鏈間的自由體積，在一定程度上阻礙了水和溶劑分子滲透到水性聚氨酯膜內(nèi)，從而增強(qiáng)其耐水性和耐溶劑性，這是由交聯(lián)的形成阻礙了溶劑分子滲透到材料內(nèi)部所引起。另一方面，眾所周知有機(jī)硅化合物能降低材料表面的表面能，在一定程度上也能降低水性聚氨酯膜的耐水性。因此，硅偶聯(lián)劑改性的自交聯(lián)水性聚氨酯具有優(yōu)異的耐水性和耐溶劑性。硅烷偶聯(lián)劑處理顏料或填料，使其易被基料潤(rùn)濕，顏料或填料在基料中分散穩(wěn)定，防止沉淀和結(jié)塊。

4.硅烷偶聯(lián)劑Si-602附著力：聚氨酯分子量上硅烷偶聯(lián)劑水解形成硅醇，在基材上干燥成膜的過(guò)程中，與基材上存在的羥基脫水形成-Si-O-鍵，提升了附著力。