为了实现生产氨丙基三甲氧基烷增强树脂在各个领域的应用,非常有必要研究如何确保其性能的优越性。复合材料的性能不仅与增强纤维和基体树脂的性能和含量有关,而且在很大程度上还取决于纤维与基体树脂之间的界面粘结强度。为了确保有效的应力传递并获得更好的综合机械性能,良好的界面粘合是必要的。为了改善生产氨丙基三甲氧基烷和树脂界面的粘合性能,通常需要对纤维表面进行处理。处理方法有很多,例如热处理,酸碱蚀刻处理,偶联剂处理等,其中偶联剂处理是常用的处理方法。
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丙基三甲氧基烷性能,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。生产氨丙基三甲氧基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。
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,从而打开了生产氨丙基三甲氧基烷的实际应用历史,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,生产氨丙基三甲氧基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。
首先,弱酸性和弱碱性水溶液可以促进硅烷偶联剂的水解。一水溶液的pH值使生产氨丙基三甲氧基烷更易于水解。可以通过添加乙酸,氨和其他物质来调节其基团对水溶液的pH值影响较弱的硅烷,以调节水溶液的pH值,从而使硅烷偶联剂更易于水解。偶联剂的水解速率显着提高。其次,当硅烷偶联剂水解时,将产生一定量的甲醇,乙醇和与水混溶的其他溶剂。这取决于硅烷结构中的X基团。如果预先将生产氨丙基三甲氧基烷添加到水溶液中以进行水解,则此时产生的溶剂将使硅烷偶联剂更充分地分散在水溶液中并使水解溶液更稳定。如果事先将少量乙醇添加到水溶液中,然后进行乙烯基硅烷的水解,则油珠状硅烷偶联剂将更易与水溶液混溶,并且不易因沉淀而沉淀出来。
加工对象的单位比表面积的反应点数和生产氨丙基三甲氧基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摩尔的生产氨丙基三甲氧基烷可以覆盖约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。
生产氨丙基三甲氧基烷行业是技术密集型和资本密集型行业,进入壁垒很高。目前参与市场竞争的公司包括国际化工巨头,例如美国的空气化工产品公司,日本的三菱瓦斯化学公司,德国的巴斯夫等。这些公司技术相对先进,产品质量稳定,占据了大多数高端市场。国内企业主要是民营企业,大多数产能较小,因此主要集中在低端市场,面临激烈的市场竞争。国内企业通过技术引进,吸收和自主创新,掌握了核心技术和产品转化能力,依靠产品的高性价比优势和本土化优势,逐步挤占了国际化工巨头的市场份额。总体而言,生产氨丙基三甲氧基烷是市场化程度较高的开放型产业。