硅烷偶联剂
是一类分子中同时含有两种不同化学性质的有机硅化合物,用以改善聚合物与无机物实际粘接强度。这既可能是指真正粘接力的提高,也可能是指浸润性、流变性和其它操作性能的改进。偶联剂还可能对界面区域产生改性作用,以增强有机相与无机相的边界层。
硅烷偶联剂配成溶液,有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散,溶剂是水和醇配制成的溶液,溶液一般为硅烷(20%)、醇(72%)、水(8%),醇一般为(对乙氧基硅烷)甲醇(对甲氧基硅烷)及异丙醇(对不易溶于、甲醇的硅烷)因硅烷水解速度与PH值有关,中性慢,偏酸、偏碱都较快,因此一般需调节溶液的PH值,除氨基硅烷外,其他硅烷可加入少量醋酸,调节PH值至4-5,氨基硅烷因具碱性,不必调节。因硅烷水解后,不能久存,现配现用,在一小时内用完。
底面法:将5%-20%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述,通过涂、刷、喷,浸渍处理基材表面,取出室温晾干,在120℃下烘烤15分钟。
硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法,前者是用稀释的偶联剂处理填料表面,后者是在树脂和填料预混时,加入偶联剂原液。
硅烷偶联剂kh560用于无机填料表面处理,无机填料为陶土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、石英、铝粉、铁粉、、二氧化硅、云母、玻璃微珠。
玻璃纤维和矿物棉绝缘材料:将硅烷偶联剂KH-560加入酚醛树脂粘接剂中可提高防潮性及压缩后的回弹性。
木塑制造中的应用:
硅烷偶联剂KH-560处理木粉制得的复合材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量等各项力学性能均有所提高。
此外石英粉或其他二氧化硅粉体的表面化学改性主要使用氨基、环氧基、甲基丙烯基、基、甲基和乙烯基等各种硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的—RO官能团可在水中(包括填料表面所吸附的自由水)水解产生硅醇基,这一基团可与SiO2进行化学结合或与表面原有的硅醚醇基结合为一体,成为均相体系。这样,既除去了SiO2表面的水分,又与其中的氧原子形成硅醚键,从而使硅烷偶联剂的另一端所携带的与高分子聚合物具有很好的亲和性的有机官能团—R’牢固地覆盖在石英或二氧化硅颗粒表面,形成具有反应活性的包覆膜。
用于玻璃纤维浸润,其主要配方为:偶联剂、抗静电剂、成膜剂、润滑剂、软水等组份,kh-570在PH 3.5-4酸化水中水解,在浸润剂中,偶联剂浓度为0.3%-0.6% ,也可根据需要与硅烷偶联剂kh-550或硅烷偶联剂kh-560配制成混合型偶联剂使用。在电线电缆行业,用该偶联剂处理陶土填充过氧化物交联的EPDM体系,改善了消耗因子及比电感容抗。
硅烷偶联剂KH-570作为改性剂,可对KH-570对TiO2进行有机改性后使TiO2由亲水性为疏水性,亲油化度显著增加,接 触 角 增 大 124°。
在酸性条件下,以硅烷偶联剂KH-570为表面改性剂可对纳米SiO2表面进行改性,偶联剂可以与纳米SiO2表面产生化学键合,形成较大的空间位阻,阻隔了纳米SiO2的粒子之间的团聚,有效地改善与有机介质的相容性,提高其在有机介质中的分散稳定性。