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硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用范圍
硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用大致可歸納為三個(gè)方面:
(一)用于玻璃纖維的表面處理,能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能,大大提高玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、電氣、抗水、抗氣候等性能,即使在濕態(tài)時(shí),它對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的提高,和效果也十分顯著。
目前,在玻璃纖維中使用硅烷偶聯(lián)劑已相當(dāng)普遍,用于這一方面的硅烷偶聯(lián)劑約占其消耗總量的50%,其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲1基酰氧基硅烷等。
(二)用于無機(jī)填料填充塑料??深A(yù)先對(duì)填料進(jìn)行表面處理,也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力,改善工藝性能和提高填充塑料(包括橡膠)的機(jī)械、電學(xué)和耐氣候等性能。
(三)用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑,能提高它們的粘接強(qiáng)度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯(lián)劑往往可以解決某些材料長(zhǎng)期以來無法粘接的難題。
硅烷偶聯(lián)劑作為增粘劑的作用原理在于它本身有兩種基團(tuán);一種基團(tuán)可以和被粘的骨架材料結(jié)合;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。硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用一般有三種方法:一是作為骨架材料的表面處理劑;二是加入到粘接劑中,三是直接加入到高分子材料中。053含量:≥97%溶解性:可溶于有機(jī)化溶1劑,在水中水解,水解后在攪拌下可溶于PH值4-5的水中,水解產(chǎn)生甲1醇。從充分發(fā)揮其效能和降低成本的角度出發(fā),前兩種方法較好。
一般的粘接劑或樹脂配合使用偶聯(lián)劑后不僅能提高粘合強(qiáng)度,更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和環(huán)氧樹脂對(duì)許多材料雖然具有高的粘合力,但粘合的耐久性及耐水性不太理想;加入硅烷偶聯(lián)劑后,這方面的性能可得到顯著的改善。
?硅烷偶聯(lián)劑介紹
硅烷偶聯(lián)劑由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),優(yōu)良的產(chǎn)品性能越來越受到人們的喜歡。從硅烷偶聯(lián)劑的發(fā)明到實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)過去很多年了。
近年來隨著新材料的研究成為熱門,硅烷偶聯(lián)劑在其中扮演著十分重要角色。下面我們簡(jiǎn)單介紹一下硅烷偶聯(lián)劑在新材料中的應(yīng)用研究,具體的是偶聯(lián)劑在光材料,納米材料,復(fù)合材料,電化學(xué)材料,烤瓷中的應(yīng)用。
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。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),從而將無機(jī)材料和有機(jī)材料的界面有機(jī)的連接起來,提高了復(fù)合材料的各項(xiàng)性能。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)劑廠家機(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,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。橡膠用硅烷偶聯(lián)劑種類及使用技術(shù)橡膠用硅烷偶聯(lián)劑的常見分子式為RSiX,其中R為不能水解的反應(yīng)性有機(jī)官能基,如環(huán)氧基、乙烯基酸酯基等。
3.耐溶劑:通過硅偶聯(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。經(jīng)浸泡的試件在通用試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定壓剪強(qiáng)度,壓頭速率5mm·min-1。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。
4.硅烷偶聯(lián)劑廠家附著力: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程中,與基材上存在的羥基脫水形成-Si-O-鍵,提升了附著力。