早在1940年代,约翰·霍普金斯大学的Ralph K Witt等人在向海军军械局提交的“秘密”报告中指出,玻璃纤维已用烯丙基三乙氧基硅烷处理过。所得的不饱和聚合物复合材料的强度是用乙基三氯硅烷处理的玻璃纤维的强度的两倍,从而打开了现货硅烷偶联剂的实际应用历史,很大地刺激了硅烷偶联剂的研究和开发。硅烷的应用:硅烷偶联剂作为连接两种性质不同的材料的“分子桥”,已广泛用于复合材料,涂料,胶粘剂和其他行业。随着其在玻璃纤维增强材料中的应用,合成的种类正在增加,并且应用范围也在扩大。现在,现货硅烷偶联剂基本上可用于所有无机材料和有机材料的连接表面,并已广泛用于汽车,航空,电子和建筑等行业。
基于酸改性的硅酸钠水溶液的无机涂料具有较低的成本,并保持了现货硅烷偶联剂的某些其他性能。但是,由于具有建筑和装饰效果,尽管有应用,但在数量和范围上与前两者相比要少得多,由水泥和苯乙烯-丙烯酸乳液制成的无机涂料的应用较少。功能性无机建筑涂料,即防霉涂料,防火涂料,隔热涂料和防凝涂料等,是使用广泛的无机防火涂料,例如LG钢结构防火和隔热涂料涂料(不可膨胀),E-60膨胀型无机阻燃涂料等已被广泛使用;其次,无机防霉涂料由于其固有的优异的防霉性能也得到了一定程度的使用。尽管现货硅烷偶联剂和无机隔热涂料具有良好的性能,但由于用量少,因此使用不多。
改善附着力的方法:1、基材表面处理.首先,需要确保基材表面无油且清洁。脏的表面会严重影响附着力。其次,对于难以附着的光滑基材,需要喷砂,电晕和底漆涂层以获得多孔,粗糙且多功能的表面基材。2、提高涂膜成膜性能.涂层的成膜性能直接影响附着力。需要调节现货硅烷偶联剂添加剂的类型和数量,控制成膜时间的长度等方法,以获得漆膜的致密性和良好的长期附着力。3、提高涂层润湿性能.水性涂料的表面张力比较大,无法在低表面张力的基材上分散附着力,这严重影响了附着力的提高。根据涂料的施工过程,选择一种经济,合适的润湿剂。4、控制涂层的干膜厚度.现货硅烷偶联剂与漆膜的厚度成反比。太厚的漆膜不仅会造成浪费,还会降低涂料的附着力。
为了实现现货硅烷偶联剂增强树脂在各个领域的应用,非常有必要研究如何确保其性能的优越性。复合材料的性能不仅与增强纤维和基体树脂的性能和含量有关,而且在很大程度上还取决于纤维与基体树脂之间的界面粘结强度。为了确保有效的应力传递并获得更好的综合机械性能,良好的界面粘合是必要的。为了改善现货硅烷偶联剂和树脂界面的粘合性能,通常需要对纤维表面进行处理。处理方法有很多,例如热处理,酸碱蚀刻处理,偶联剂处理等,其中偶联剂处理是常用的处理方法。
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偶联剂处理,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偶联剂的种类和量,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。