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,或者现货硅烷交联剂直接添加到树脂中。3、用于胶水行业,密封胶,胶粘剂等行业。现货硅烷交联剂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。
由于现货硅烷交联剂的独特结构,具有优异的耐候性,耐久性,耐高低温性,抗紫外线辐射性和弹性粘结能力,因此被广泛用作建筑,电子和消费产品中的密封剂,其优异的性能部分抵消了高成本。的价格。随着复合材料科学的发展,在过去的十年中,有机硅与其他低成本有机材料的结合使用使现货硅烷交联剂在许多领域(尤其是在高需求的领域)具竞争力,并且可以继续适应和扩展新的需求。有机硅的低表面张力使其成为一种优异的脱模剂材料,广泛用于食品,包装建筑,汽车,电子产品和模制产品领域。
当在金属表面上形成硅烷膜时,由于硅烷溶液中的SiOH基与金属表面上的MeOH基缩合,因此在界面上会形成牢固的Si-O-Me共价键。该键与Si-O-Si键一起在界面区域或“界面层”中形成新的结构。以铝为例,显示了现货硅烷交联剂处理后金属的表面结构。可以看出,界面层主要包括Al-O-Si键和Si-O-Si键,其化学成分类似于(Al2O3)x·(xSiO2)y。研究表明,界面层的形成为良好保护金属表面奠定了重要基础。随着现货硅烷交联剂的耐水性的提高,膜中的水量大大减少,从而防止了Si-O-Al共价键的水解,在界面处保持了良好的粘合强度,并进一步确保了硅烷的防腐性能。硅烷膜。
首先,现货硅烷交联剂对基材具有广泛的附着力并具有出色的弹性。由于基础聚合物封端的甲硅烷基聚醚具有较低的表面能和较高的渗透性,因此对大多数无机,金属和塑料基材都具有良好的润湿能力,从而对基材具有良好的附着力。二个优点是它具有耐候性和耐用性,可以在长期使用密封剂后有效控制并避免表面破裂,脱胶或微裂纹。第三个优点是足够的环境保护。现货硅烷交联剂的聚醚胶可以完全不添加任何有机溶剂,并且其总挥发性有机化合物(VOC)非常低(小于30ppm)。它还有效地避免了基材的溶剂污染的问题。
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。
有两种方法可以使用现货硅烷交联剂:一种是将硅烷配制成水溶液,用它来处理无机粉末,然后将其与有机聚合物或树脂基材混合,即预处理方法。该方法具有良好的表面改性处理效果,是常用的表面改性方法。另一种方法是将硅烷与无机粉末和有机聚合物基础材料混合,即迁移法。大多数现货硅烷交联剂需要在使用前制备为水溶液,即使事先将其水解也是如此。水解时间取决于硅烷偶联剂的类型和溶液的pH值。在配置期间,通常将水溶液的pH值控制在3-5之间。pH值高于5或低于3会促进聚合物的形成。因此,所制备和水解的硅烷偶联剂不能放置太久,否则会发生自缩合而失效。