硅烷偶联剂是一种硅烷,在分子中包含两个不同的化学性质(有机官能团和可水解基团)。分子结构通常为:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y为有机官能团,R为可水解的硅官能团)。通过使用现货硅烷交联剂可以在无机物和有机物之间的界面之间建立“分子桥”,以将性质非常不同的两种材料连接在一起,从而形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的粘结层。改善复合材料的性能并增加粘结强度。典型的现货硅烷交联剂包括A151(乙烯基三乙氧基硅烷),A171(乙烯基三甲氧基硅烷),A172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)等。
氨基是有机化学的基本基础。所有含有氨基的有机物质都具有一定的碱特性。它是高反应性和容易氧化的基团。氨基具有两个可以与各种聚合物反应的活性氢。它可以大大提高现货硅烷交联剂增强的热塑性和热固性塑料的干,湿弯曲强度,压缩强度和层间剪切强度,并显着改善湿电性能。可改善颜料的分散性并增加对玻璃,铝和铁的粘合力。在树脂铸件的应用中,该产品改善了酚醛粘合剂与铸造砂的粘合性。它是用于丙烯酸涂料,胶粘剂和密封胶的出色粘合促进剂。在玻璃棉和矿棉的生产中,将其添加到胶粘剂中可提高耐湿性并提高压缩后的回弹力。在砂轮的制造中,它有助于提高现货硅烷交联剂耐磨的自硬砂和酚醛粘合剂的粘度和耐水性。
有机硅粘合剂一般可分为两类:基于硅树脂的粘合剂和基于硅橡胶的粘合剂。当使用现货硅烷交联剂作为粘合剂时,硅氧烷(聚二甲基硅氧烷,甲基三乙基硅氧烷等)通常用作基础材料,四烷氧基硅烷和四烷氧基钛酸酯用作基础材料。现货硅烷交联剂的特点和用途(1)该试剂具有高的结合强度,并具有优异的绝缘性,耐高低温性,耐电晕性,耐水性,耐湿性和耐化学性。(2)该剂的使用温度范围广,可在-60至500℃之间长时间使用。用作人造卫星,导弹和其他高温部件的密封剂。
硅烷偶联剂的主要应用领域之一是对有机聚合物中使用的无机填料的处理。后者可以用现货硅烷交联剂处理,将其亲水性表面转变为亲有机表面,这可以防止颗粒聚集和系统中急剧的聚合物增稠,还可以改善有机聚合物对增强填料的润湿性。碳官能硅烷还可以使补强填料与聚合物牢固结合。但是,硅烷偶联剂的效果还与现货硅烷交联剂的种类和量,基材的特性,树脂或聚合物的性质以及应用场合,方法和条件有关。
国外情况:国外相关研究很早就开始了。美国辛辛那提大学的Van Ooij W J教授首先将现货硅烷交联剂用于金属预处理。他已经在1990年代开始进行研究尝试,并获得了大量研究成果和zhuanli。国内情况:近年来,中国也开始研究和使用硅烷偶联剂来处理金属树脂涂料体系。徐毅研究了乙烯基三乙氧基硅烷和环氧三乙氧基硅烷的水解和包覆过程。我国于1950年在中国科学院化学研究所研制出KH-550,KH-560,KH-570,KH-590等型号的现货硅烷交联剂,并投入生产相继。后来,氨基硅烷和改性氨基硅烷相继出现。后来,开发了耐热硅烷,阳离子硅烷,重氮和叠氮化硅烷。现在,我们国内的硅烷生产商发展迅速,许多品种摆脱了对进口的依赖。