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,从而打开了生产氨基硅烷的实际应用历史,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,生产氨基硅烷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。
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。需要调节生产氨基硅烷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.生产氨基硅烷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。
在硅烷偶联剂分子中,既存在对材料亲水的有机基团又对无机材料亲水的可水解基团。其中,有机基团对橡胶产品的性能影响很大。只有当有机基团可以与相应的有机材料反应时,才可以改善橡胶材料的性能。当生产氨基硅烷中的有机基团为非反应性烷基或芳基时,它对极性有机材料没有影响,但是可以用于非极性材料中。当选择的生产氨基硅烷作为橡胶材料的辅助剂,除了在硅烷偶联剂的有机基团的反应性,与有机材料的硅烷偶联剂和橡胶材料的存储装置的兼容性,也应考虑。影响稳定。有时,尽量使用复合硅烷偶联剂或硅烷偶联剂与多种化合物的反应产物。
加工对象的单位比表面积的反应点数和生产氨基硅烷覆盖的表面厚度是决定基材表面硅化所需偶联剂数量的关键因素。为了获得单分子层的覆盖率,首先需要确定衬底的SiOH含量。众所周知,大多数硅质基材的SiOH含量为4-12 / m2,因此,如果均匀分布,则1摩尔的生产氨基硅烷可以覆盖约7500m2的基材。对于具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自缩合反应的缘故,计算精度会受到一定程度的影响。如果使用Y3SiX处理基板,则可以获得与计算值一致的单层覆盖率。但是,由于Y 3 SiX价格昂贵并且覆盖物的耐水解性差,因此没有实用价值。另外,基板表面上的Si-OH的数量也随加热条件而变化。如果用碱性清洁剂处理基材表面,则会形成硅烷醇阴离子。
加入交联剂(催化剂),填料等后,可用于粘结或密封。为了改善某些生产氨基硅烷性能,可添加其他一些树脂,例如环氧树脂,聚酯树脂和酚醛树脂进行改性。改性方法包括共混改性和共缩聚改性。改性的有机硅树脂在固化条件,操作技术和粘附性方面具有不同程度的改善。用酚醛树脂改性后,体系的固化温度降低,粘合强度提高,并且使用温度不降低。生产氨基硅烷制备改性有机硅树脂粘合剂时,应严格注意改性材料的添加量。通常存在量的各种改性剂,过多或过少都会不利于粘结和密封效果。