为了实现现货硅烷偶联剂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。为了改善现货硅烷偶联剂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。
有三种用现货硅烷偶联剂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。现货硅烷偶联剂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。
在硅烷偶联剂分子中,既存在对材料亲水的有机基团又对无机材料亲水的可水解基团。其中,有机基团对橡胶产品的性能影响很大。只有当有机基团可以与相应的有机材料反应时,才可以改善橡胶材料的性能。当现货硅烷偶联剂中的有机基团为非反应性烷基或芳基时,它对极性有机材料没有影响,但是可以用于非极性材料中。当选择的现货硅烷偶联剂作为橡胶材料的辅助剂,除了在硅烷偶联剂的有机基团的反应性,与有机材料的硅烷偶联剂和橡胶材料的存储装置的兼容性,也应考虑。影响稳定。有时,尽量使用复合硅烷偶联剂或硅烷偶联剂与多种化合物的反应产物。
(1)硅烷偶联剂的改性;利用现货硅烷偶联剂的双重反应功能,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,脂肪醇与现货硅烷偶联剂反应以除去水分子,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。
加工对象的单位比表面积的反应点数和现货硅烷偶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摩尔的现货硅烷偶联剂可以覆盖约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。
硅烷体系分析的困难在于对硅烷偶联剂类型的定性和定量确定以及对痕量添加剂的定性和定量确定。显微光谱分析使用质谱,核磁,高效液相色谱,荧光光谱,离子色谱等仪器来检测样品中的现货硅烷偶联剂并分析痕量的痕量添加剂(促进剂,络合剂等)。确保没有系统信息丢失。另外,市场上硅烷偶联剂的质量不同,水解后的稳定性差距大,影响使用。显微光谱分析通过大量实验确定了高质量的现货硅烷偶联剂供应商,并根据盐雾喷射时间,对配方进行了诸如附着力等性能指标的评估,并获得了优化的配方。