有两种方法可以使用生产硅烷交联剂:一种是将硅烷配制成水溶液,用它来处理无机粉末,然后将其与有机聚合物或树脂基材混合,即预处理方法。该方法具有良好的表面改性处理效果,是常用的表面改性方法。另一种方法是将硅烷与无机粉末和有机聚合物基础材料混合,即迁移法。大多数生产硅烷交联剂需要在使用前制备为水溶液,即使事先将其水解也是如此。水解时间取决于硅烷偶联剂的类型和溶液的pH值。在配置期间,通常将水溶液的pH值控制在3-5之间。pH值高于5或低于3会促进聚合物的形成。因此,所制备和水解的硅烷偶联剂不能放置太久,否则会发生自缩合而失效。
1、干法;这是使用较广泛的非金属矿物粉末表面改性工艺。当前用于非金属矿物填料和颜料,原因是干法工艺简单,操作灵活,投资少,改性剂适应性好。(1)间歇干燥过程;其特点是可以在较大范围内灵活调节表面改性时间,但生产硅烷交联剂颗粒表面改性剂难以均匀涂覆,单位产品消耗大,生产效率低,劳动强度大。(2)连续修改过程;它的特点是粉末和表面改性剂的分散性更好,生产硅烷交联剂颗粒表面涂层均匀,单位产品的改性剂消耗量少,劳动强度低,生产效率高,适合大规模工业生产。2、湿表面有机改性工艺;3、机械化学/化学涂料复合改性工艺;4、无机沉淀反应/化学涂料复合改性工艺;5、物理涂层/化学涂层复合改性工艺。
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。典型的生产硅烷交联剂包括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。
随着精细化学品的难以替代和应用范围的不断扩大,精细化工行业的快速发展已成为一种工业发展趋势。国际生产硅烷交联剂的发展特点主要体现在:(1)产品快速更新,并不断推出新产品以开发特殊和高端产品。多个品种和系列化是精细化学品的重要标志。(2)高新技术含量的精细化学品是技术密集型和综合性产业,有必要整合不同学科和行业的先进技术来开发新产品。(3)精细化工服务于高科技服务。生产硅烷交联剂品服务于功能高分子材料,生物工程,电子信息,环保能源和其他服务。这些高科技服务紧密相关,相互渗透。
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生产硅烷交联剂;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。选择生产硅烷交联剂的一般原则。
生产硅烷交联剂的特点(1)对大多数建筑材料无腐蚀;(2)常温固化;(3)气味很低;(4)不需要底漆即可与各种基材粘合;(5)优良的耐热性,耐臭氧性和耐化学性;(6)优良的电绝缘性能;(7)单组分系统易于使用;(8)优异的耐热性和耐寒性,可在-60℃至220℃连续运行。与其他类型的密封胶相比,生产硅烷交联剂具有良好的弹性,耐高温和低温柔韧性,耐候性,耐臭氧性和抗紫外线性,并且使用寿命长。成本较高,通常比其他类型的密封剂贵,强度特别是抗撕裂性差,耐水性比聚氨酯密封剂差,耐油性不如聚硫密封剂。