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。后者可以用现货乙烯基三氯硅烷处理,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现货乙烯基三氯硅烷的种类和量,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)硅烷偶联剂的改性;利用现货乙烯基三氯硅烷的双重反应功能,有机基团的一端与白炭黑表面的羟基反应,另一端与橡胶等高分子大分子链反应。(2)醇酯法改性;在白色炭黑的表面上,脂肪醇与现货乙烯基三氯硅烷反应以除去水分子,并且硅烷醇基被烷氧基取代。(3)聚合物接枝改性;聚合物接枝改性是指在一定条件下通过化学反应将聚合物接枝到白炭黑的表面。(4)聚合物涂层改性;涂层改性是一种常用的表面改性技术,即用不同化学组成的涂层覆盖二氧化硅表面,从而减少羟基之间的相互作用,降低表面能并改善分散性。(5)其他修改方法;除上述表面改性方法外,还可以通过乳液聚合,无机表面涂层改性和超声改性来改性二氧化硅。
基于酸改性的硅酸钠水溶液的无机涂料具有较低的成本,并保持了现货乙烯基三氯硅烷的某些其他性能。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。尽管现货乙烯基三氯硅烷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。
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)。通过使用现货乙烯基三氯硅烷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。典型的现货乙烯基三氯硅烷包括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。
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,显示了现货乙烯基三氯硅烷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。随着现货乙烯基三氯硅烷的耐水性的提高,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。