硅烷偶聯劑發展潛力巨大
2023-07-05 15:26
偶聯劑是一種具有特殊結構的有機硅化合物。在它的分子中,同時具有能與無機材料(如玻璃、水泥、金屬等)結合的反應性基團和與有機材料(如合成樹脂等)結合的反應性基團。常用的理論有化學鍵理論、表面浸潤理論、變形層理論、拘束層理論等。偶聯劑作表面改性劑,用于無機填料填充塑料時,可以改善其分散性和黏合性。
硅烷偶聯劑的應用
硅烷偶聯劑早是作為玻璃纖維增強塑料的玻纖處理劑而開發的。由于硅烷偶聯劑改善了玻纖與樹脂之間的粘合,從而顯著提高了增強塑料的機械性能。
隨著復合材料的迅速發展,硅烷偶聯劑無論在品種或產量的發展速度也很快。近年來,利用硅烷偶聯劑對某些材料引入特定功能性基團,可以改進材料的表面性質,獲得防靜電、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等,成為硅烷偶聯劑新用途的開端。
正是由于許多重要應用領域的開發,硅烷偶聯劑成為有機硅的一個重要分支。
硅烷偶聯劑的這一特性早應用于玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)上, 作玻璃纖維的表面處理劑,使玻璃鋼的機械性能、電學性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃鋼工業中的重要性早已得到公認。
硅烷偶聯劑應用的三個方面
1、用于玻璃纖維的表面處理,能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能,大大提高玻璃纖維增強復合材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能,即使在濕態時,它對復合材料機械性能的提高,效果也十分顯著。
目前,在玻璃纖維中使用硅烷偶聯劑已相當普遍,用于這一方面的硅烷偶聯劑約占其消耗總量的50%,其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
2、用于無機填料填充塑料。可預先對填料進行表面處理,也可直接加入樹脂中。
能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力,改善工藝性能和提高填充塑料(包括橡膠)的機械、電學和耐氣候等性能。
3、用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑,能提高它們的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。
硅烷偶聯劑作為增粘劑的作用原理在于它本身有兩種基團;
一種基團可以和被粘的骨架材料結合;而另一種基團則可以與高分子材料或粘接劑結合,從而在粘接界面形成強力較高的化學鍵,大大改善了粘接強度。
硅烷偶聯劑的應用一般有三種方法:一是作為骨架材料的表面處理劑;二是加入到粘接劑中,三是直接加入到高分子材料中。從充分發揮其效能和降低成本的角度出發,前兩種方法較好。