加工对象的单位比表面积的反应点数和现货硅烷交联剂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摩尔的现货硅烷交联剂可以覆盖约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。
硅烷偶联剂在胶粘剂行业中的具体应用如下:1、在结构粘合剂中,金属和非金属键合,如果使用现货硅烷交联剂类增粘剂,它可以与金属氧化物缩合或与另一种硅烷醇缩合,从而使硅原子与硅酮的表面紧密接触。2、硅烷已在国内外广泛用作玻璃纤维粘合的处理剂。它可以与界面发生化学反应,从而提高结合强度。3、对于橡胶和其他材料的粘合,硅烷增粘剂具有特殊功能。它明显提高了各种橡胶与其他材料的粘合强度。4、有时可以用现货硅烷交联剂解决一般胶粘剂无法解决的粘结问题。
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)。通过使用现货硅烷交联剂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。典型的现货硅烷交联剂包括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。
使用有机硅烷偶联剂后提高的结合强度是一系列复杂因素的结合,例如润湿,表面能,边界层吸附,极性吸附,酸碱相互作用等。预先选择的有机硅烷偶联剂可以遵循以下规则:不饱和聚酯可以选择乙烯基,环氧和甲基丙烯酰基类有机硅烷偶联剂;环氧树脂应选择环氧基或氨基型现货硅烷交联剂;酚醛树脂应使用氨基或脲基有机硅烷偶联剂;烯烃聚合物应使用乙烯基型有机硅烷偶联剂;硫磺硫化橡胶应使用巯基型有机硅烷偶联剂。选择现货硅烷交联剂的一般原则。
氨基是有机化学的基本基础。所有含有氨基的有机物质都具有一定的碱特性。它是高反应性和容易氧化的基团。氨基具有两个可以与各种聚合物反应的活性氢。它可以大大提高现货硅烷交联剂增强的热塑性和热固性塑料的干,湿弯曲强度,压缩强度和层间剪切强度,并显着改善湿电性能。可改善颜料的分散性并增加对玻璃,铝和铁的粘合力。在树脂铸件的应用中,该产品改善了酚醛粘合剂与铸造砂的粘合性。它是用于丙烯酸涂料,胶粘剂和密封胶的出色粘合促进剂。在玻璃棉和矿棉的生产中,将其添加到胶粘剂中可提高耐湿性并提高压缩后的回弹力。在砂轮的制造中,它有助于提高现货硅烷交联剂耐磨的自硬砂和酚醛粘合剂的粘度和耐水性。