硅烷偶联剂常识四
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硅烷偶联剂常识四

2023-11-20 22:07:00 行业资讯

  此法系经过硅烷偶联剂将无机物与聚合物两界面连接在一起,以取得最佳的潮湿值与分散性。外表处理法需将硅烷偶联剂酸成稀溶液,以利与被处理标明上进行充沛触摸。所用溶剂多为水,醇或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。

  除氨烃基硅烷外,由其他硅烷制造的溶液均需参加醋酸作水解催化剂,并将pH值调至3.5-5.5。长链烷基及苯基硅烷因为安稳性较差,不宜配成水溶液运用。氯硅烷及乙酰氧基硅烷水解进程中,将随同严峻的缩合反响。

  也不适于制成水溶液或水醇溶液运用,关于水溶性较差的硅烷偶联剂,可先参加0.1%-0.2%质量分数的非离子型外表活性剂,然后再加水加工成水乳液运用。为了更好的进步产品的水解安稳性的经济效益,硅烷偶联剂中还可掺入特别的份额的非碳官能硅烷。处理难黏资料时,可运用混合硅烷偶联剂或合作运用碳官能硅氧烷。

  配好处理液后,可经过浸渍、喷雾或刷涂等办法处理。一般说,块状资料、粒状物料及玻璃纤维等多用浸渍法处理;粉末物料多选用喷雾法处理;基体外表需求全体涂层的,则选用刷涂法处理。

  此法工艺简洁,首先由95%的EtOH及5%的H2O配成醇水溶液,参加AcOH使pH为4.5-5.5。拌和下参加硅尝偶联剂使浓度达2%,水解5min后,即生成含SiOH的水解物。当用其处理玻璃板时,可在稍稍搅动下浸入1-2min,取出并浸入EtOH中漂洗2次,晒干后,移入110的烘箱中烘干5-10min,或在室温及相对湿度60%条件下枯燥24h,即可得产品。若运用氨烃基硅烷偶联剂,则不用加HOAc。但醇水溶液处理法不适用于氯硅烷型偶联剂,后者将在醇水溶液中产生聚合反响。当运用2%浓度的三官能度硅烷偶联剂溶液处理时,得到的多为3-8分子厚的涂层。

  工业上处理玻璃纤维大多选用此法。详细工艺是先将烷氧基硅烷偶联剂溶于水中,将其配成0.5%-2.0%的溶液。关于溶解性较差的硅烷,可事先在水中参加0.1%非离子型外表活性剂制造成水乳液,再参加AcOH将pH调至5.5。然后,选用喷雾或浸渍法处理玻璃纤维。取出后在110-120下固化20-30min即得产品。

  因为硅烷偶联剂水溶液的安稳性相差很大,如简略的烷基烷氧基硅烷水溶液仅能安稳数小时,而氨烃硅烷水溶液可安稳几周。因为长链烷基及芳基硅烷水溶液仅能安稳数小时,而氨烃硅水溶液可安稳几周。因为长链烷基及世基硅烷的溶解度参数低,故不能够运用此法。制造硅烷水溶液时,无需运用去离子水,但不能够运用含所氟离子的水。

  运用硅烷偶联剂溶液处理基体时,一般多选用喷雾法。处理前,需把握硅烷用量及填料的含水量。将偶联剂先制造成25%的醇溶液,然后将填料置入高速混合器内,在拌和下泵入呈细雾状的硅烷偶联剂溶液,硅烷偶联剂的用量约为填料质量的0.2%-1.5%,处理20min即可完毕,随后用动态枯燥法枯燥之。

  除醇外,还可运用酮酯、及烃类作溶剂,并制造成1%-5%(质量分数)的浓度。为使硅烷偶联剂进行水解,或部分水解溶剂中还需参加少数水,乃至还可参加少量HOAc作水解催化剂,然后将待处理物料在拌和下参加溶液中处理,再经过滤,及在80-120下枯燥固化数分钟,即可得产品。

  选用喷雾法处理粉末填料,还可运用硅烷偶联剂原液或其水解物溶液。当处理金属、玻璃及陶瓷时,宜使0.5%-2.0%(质量分数)浓度的硅烷偶联剂醇溶液,并选用浸渍、喷雾及刷涂等办法处理,依据基材的处形及功能,既可随即枯燥固化,也可在80-180下坚持1-5min到达枯燥固化。

  全体掺混法是在填料参加前,将硅烷偶联剂原液混入树脂或聚合物内。因而,要求树脂或聚合物不得过早与硅烷偶联剂反响,避免下降其增黏作用。此外,物料固化前,硅烷偶联剂有必要从聚合物搬迁到填料外表,随后完结水解缩合反响。

  为此,可参加金属羧酸酯作催化剂,以加快水解缩合反响。此法关于宜运用硅烷偶剂外表处理的填料,或在成型前树脂及填料需经混匀拌和处理的系统,尤为便利有用,还可战胜填料外表处理法的某些缺陷。有人运用各种树脂对比了掺混法及外表处理法的优缺陷。以为:在大多数情况下,掺混法作用亚于外表处理法。掺混法的作用进程是硅烷偶剂从树脂搬迁到纤维或填料外表,并过而与填料外表作用。

  因而,硅烷偶联掺入树脂后,须放置一段时间,以完结搬迁进程,然后再进行固化,方能取得较佳的作用。还从理论上估测,硅烷偶联剂分子搬迁到填料外表的理,仅相当于填料外表生成单分子层的量,故硅烷偶联剂用量仅需树脂质量的0.5%-1.0%。还需指出,在复合资料配方中,当运用与填料外表相容性好、且摩尔质量较低的添加剂,则要分外的留意投料次序,即先参加硅烷偶联剂,然后参加添加剂,才能够取得较佳的成果。