橡膠硅烷偶聯(lián)劑國內(nèi)外研究發(fā)展

硅烷處理技術可以有效地用于鐵、鋁、銅、鋅、鎂及合金的防護。

對金屬表面硅烷處理工藝技術及處理后的功能特性進行了研究。分別進行了中性鹽霧、銅加速醋酸鹽霧、電偶腐蝕、大氣暴露和海水浸泡試驗。結果表明，金屬表面硅烷處理工藝技術可以取代涂裝前磷化及鉻化處理，且橡膠硅烷偶聯(lián)劑技術具有常溫處理、無污染的特點，可廣泛應用于涂裝前處理與防腐領域。在水性木器涂料中有機硅的應用主要包括有機硅與樹脂的物理混合和化學改性。

采用KH-550硅烷溶液對AZ31鎂合金試片進行硅烷化處理，通過浸泡和電化學測試技術評定出8%的硅烷溶液中浸涂50s表干后在100℃陳化0.5h所形成的硅烷膜層與鎂合金基體之間的界面結合較好，橡膠硅烷偶聯(lián)劑并很好地抑制了鎂合金的腐蝕，提高了其耐腐蝕性能。五是為解決表面改性中產(chǎn)生的假團聚和硬團聚體，一定要進行有效的分級，應有專用的分級設備進行配套。

哈爾濱化工研究所選取了一種新型的金屬表面防護硅烷化處理試劑——乙烯基硅烷,并使其在水和醇混合溶劑中水解,水解過程穩(wěn)定性好,且能保證硅羥基的含量。通過耐水性測試、鹽水浸泡測試、耐酸堿性測試、3%CuSO4溶液點蝕實驗結果表明,該新型的金屬表面防護硅烷化處理試劑耐水性、耐鹽水性、耐酸堿性、耐CuSO4溶液點蝕性性能良好,同時具有環(huán)保、成本低等優(yōu)點,經(jīng)硅烷處理的金屬表面的耐蝕性能優(yōu)于傳統(tǒng)的磷化技術。橡膠硅烷偶聯(lián)劑其應用領域極廣,例如汽車發(fā)動機的閥門和透平增壓器轉子已實用化,高速軸承和高性能刀具已商品化,用于內(nèi)燃機可使工作溫度高達1400℃,大大提高熱機效率,橡膠硅烷偶聯(lián)劑適用多種燃料,延長使用壽命。

然后對熱鍍鋅鋼及鋁合金表面硅烷膜層進行了一系列研究，研究了單一硅烷對鋁合金及熱鍍鋅鋼防護性能的影響；隨后采用了納米添加劑及稀土改性技術研究硅烷薄膜層對其機械性能及耐腐蝕性的影響，后提出適用性更廣的混合硅烷處理法。

采用電化學阻抗測試(EIS)研究了鋁合金膜層的耐蝕性及自愈性，發(fā)現(xiàn)在膜層具有自愈性能，掃描振蕩電極技術(SVET)測試結果也進一步證實了膜層的自愈性。

研究了硅氧烷膜層對銅表面的防護性能，發(fā)現(xiàn)含有硫醇鍵的硅烷與銅表面結合良好，橡膠硅烷偶聯(lián)劑并可顯著抑制表面陽極反應，從而有效提高銅的防腐性能。

橡膠硅烷偶聯(lián)劑的發(fā)展與應用

硅烷偶聯(lián)劑的發(fā)展與應用

硅烷簡介：有機硅烷又稱硅烷偶聯(lián)劑(silane coupling agents，簡稱SCA)，用硅烷偶聯(lián)劑進行金屬預處理是近年來新興的表面處理工藝，橡膠硅烷偶聯(lián)劑由于其安全性、無污染、適用廣泛、成本低、對有機涂層有優(yōu)異的粘接性能等優(yōu)點而引起國內(nèi)外學者們的關注，有機硅烷處理工藝有望取代傳統(tǒng)的磷化、鉻酸鹽鈍化等對環(huán)境容易造成污染的處理工藝。這道清漆會受到來自環(huán)境的損害(如酸雨、紫外線降解、高相對濕度和高溫)，涂料表面還要遭受馬路上的砂石沖擊和研磨劑的刮擦傷。

硅烷的歷史：早在上世紀40年代，Johns Hopkins大學的Ralph K Witt等人在一份寫給軍械局的“秘密”報告中指出，用烯丙基三乙氧基硅烷處理玻璃纖維而制成的不飽和聚酷復合材料的強度為采用硅烷處理玻璃纖維時的兩倍，從而開創(chuàng)了硅烷偶聯(lián)劑實際應用的歷史，并極大地刺激了硅烷偶聯(lián)劑的研究與發(fā)展。當WD-60含量較高時，鋁顏料發(fā)生部分沉淀，顏料光澤性明顯降低，因為顏料表面過多的硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生縮聚反應導致團聚下沉。

硅烷的應用：硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種不同性質材料的“分子橋”已經(jīng)在復合材料、涂料、膠粘劑等行業(yè)中得到了廣泛的應用。隨著橡膠硅烷偶聯(lián)劑它在玻璃纖維增強材料中的應用，合成的種類日益繁多，應用范圍也日益擴大?，F(xiàn)在，硅烷偶聯(lián)劑基本上適用于所有無機材料和有機材料的連接表面，已經(jīng)被廣泛應用在汽車、航空、電子和建筑等行業(yè)中。5h所形成的硅烷膜層與鎂合金基體之間的界面結合較好，橡膠硅烷偶聯(lián)劑并很好地抑制了鎂合金的腐蝕，提高了其耐腐蝕性能。

?橡膠硅烷偶聯(lián)劑表面改性工藝的確定原則

根據(jù)所選用的硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉反應的機理進行確定：

一是首先要將硅微粉進行動態(tài)加熱到100-110℃，此時以霧化法加入水解后的硅烷偶聯(lián)劑或復合偶聯(lián)劑。

二是在硅烷偶聯(lián)劑與反應過程中應保持一定的反應時間，因不同的反應時間其改性的效果是不同的。這一加熱反應過程是橡膠硅烷偶聯(lián)劑脫水、縮合與固化，以使硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉形成穩(wěn)定和牢固的共價鍵結合。

三是經(jīng)偶聯(lián)劑改性的粉體，都會產(chǎn)生假結顆粒和縮合后產(chǎn)生的硬顆粒，給產(chǎn)品質量帶來了很大的影響，所以橡膠硅烷偶聯(lián)劑一定要進行有效分級，只有這樣才能保證產(chǎn)品的質量。