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)。通过使用生产苯基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。典型的生产苯基硅烷包括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。
生产苯基硅烷具有将材料泵送到反应液体上的思想,这不仅有效地解决了由于反应器每单位体积的热交换面积太小而导致的温度延迟的问题,而且由于抽气装置的设计,可以避免反应液底部泄漏引起的安全隐患;应用外部热交换器冷却外部循环内部温度的技术方案,其产生的明显有益效果包括以下三个方面:1.对外回路进行内部冷却,可使反应液温度迅速降至目标温度,使放热反应可控;2.反应液从顶部抽出的设计可以避免反应器底部泄漏引起的潜在安全隐患;3.生产苯基硅烷由于缩短了进料时间和反应时间,对提高生产效率更有利。
由于生产苯基硅烷的独特结构,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生产苯基硅烷在许多领域(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。
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,从而打开了生产苯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,生产苯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。
有三种用生产苯基硅烷处理玻璃纤维的方法:预处理,后处理和迁移。偶联剂预处理方法可以提高纤维与树脂之间的润湿性,增加界面之间的结合力,降低生产成本,提高生产效率。然而,在使用后处理方法或迁移方法之后,玻璃布的润湿性没有显着改善。生产苯基硅烷后处理的方法是先用热处理去除玻璃纤维中的纺织上浆剂,热处理后纤维的强度会降低;然后浸渍偶联剂以增加表面活性基团。偶联剂迁移方法是将偶联剂直接添加到树脂配方中。在浸渍期间,处理剂从树脂胶“迁移”到玻璃纤维表面的作用被用来与玻璃纤维表面相互作用。共同作用。
加入交联剂(催化剂),填料等后,可用于粘结或密封。为了改善某些生产苯基硅烷性能,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。生产苯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。