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硅烷偶联剂分类及应用范围

硅烷偶联剂分类及应用范围

       偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的助剂。让我们了解一下偶联剂的常识和应用范围。

       硅烷偶联剂:偶联剂分子结构的特点是分子中含有化学性质不同的两个基团,一个是亲无机物的基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。因此偶联剂被称作“分子桥”,用以改善无机物与有机物之间的界面作用,从而大大提高复合材料的性能,如物理性能、电性能、热性能、光性能等。

       偶联剂一开始是用来作玻璃纤维增强塑料中玻璃纤维的表面处理剂,后来在橡胶、塑料、涂料、油墨、胶粘剂、电线电缆、树脂砂铸造、磨料磨具、玻璃钢、人造石英石、纺织品方面大量使用,近年来在硅烷处理液中有着优异表现。

       偶联剂的种类繁多,主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯的偶联剂等,近年来还有稀土偶联剂、复合偶联剂。

硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面:
01)表面处理

 

 

 

 

       能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

02)填充塑料

 

 

 

 

       可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善无机填料与树脂之间的相容性,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。

03)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂

 

 

 

 

       能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。

       目前应用范围比较广的是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂,在橡胶工业中常用的就是硅烷、钛酸酯和铝酸酯偶联剂。硅烷偶联剂是人们研究比较早、应用比较早的偶联剂。但是,硅烷偶联剂早期有一个弊端,就是水解后稳定性欠佳,多用做双组分。若是能解决稳定性的问题,将会大大的提高应用的灵活性。

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