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。后者可以用生产苯基硅烷处理,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生产苯基硅烷的种类和量,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。
1、基材表面清洁方法不当,清洁溶剂不当;2、底材表面不够清洁,不能满足生产苯基硅烷的要求;底材表面不易挥发,干燥;3、底漆使用不当或底漆在使用前已过期;4、底材表面底漆过多,施涂密封胶时底材表面不挥发,干燥;5、施加密封剂期间,接口中的密封剂未完全压实;6、密封胶与基材之间的接触面积太小,以至于无法确保密封胶与基材之间的粘附力(不合理的界面设计);7、生产苯基硅烷在固化过程中会受到外界影响,例如风荷载,基材的热膨胀和收缩等;8、施工期间,环境温度低于5℃,这会导致基材表面凝结和结露。
白炭黑在各种橡胶上的补强效果优于其他白色填料,仅次于炭黑。与炭黑填充的硫化橡胶相比,二氧化硅/橡胶复合材料具有绝缘性好,发热少,撕裂强度高,滚动阻力低和耐湿滑的优点。在二氧化硅增强的复合材料中,生产苯基硅烷颗粒通常以松散的“星云”次级聚集体形式存在。然而,SiO 2是极性颗粒,与非极性聚合物的相容性差,并且具有强的吸附和聚集趋势。因此,生产苯基硅烷颗粒总是倾向于聚集两次并且产生氢键缔合。在混合过程中难以均匀地分散在橡胶中,并且不能获得所需的复合效果。
首先,弱酸性和弱碱性水溶液可以促进硅烷偶联剂的水解。一水溶液的pH值使生产苯基硅烷更易于水解。可以通过添加乙酸,氨和其他物质来调节其基团对水溶液的pH值影响较弱的硅烷,以调节水溶液的pH值,从而使硅烷偶联剂更易于水解。偶联剂的水解速率显着提高。其次,当硅烷偶联剂水解时,将产生一定量的甲醇,乙醇和与水混溶的其他溶剂。这取决于硅烷结构中的X基团。如果预先将生产苯基硅烷添加到水溶液中以进行水解,则此时产生的溶剂将使硅烷偶联剂更充分地分散在水溶液中并使水解溶液更稳定。如果事先将少量乙醇添加到水溶液中,然后进行乙烯基硅烷的水解,则油珠状硅烷偶联剂将更易与水溶液混溶,并且不易因沉淀而沉淀出来。
硅烷偶联剂的应用大致可以归纳为以下几个方面:1、用于玻璃纤维行业。处理和改善玻璃纤维的表面可以改善玻璃纤维和树脂的粘结性能,并大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度,电气,耐水性,耐候性和其他性能。2、用于塑料和复合材料行业。无机填料可以预先进行表面处理,或者生产苯基硅烷直接添加到树脂中。3、用于胶水行业,密封胶,胶粘剂等行业。生产苯基硅烷可以提高它们的粘结强度,耐水性,耐候性和其他性能。4、用于铸造行业。它可以改善有机和无机材料的表面性能,并增强填料与树脂之间的粘合力。5、用于涂料工业。增强风干涂膜对难以附着的基材(特别是环氧、醇酸、聚氨酯、丙烯酸和其他脂质体系)的附着力,大大提高其耐水性和耐盐雾性。