偶联剂
偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质,其分子结构的最大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,偶联剂种类主要有钛酸酯偶联剂,硅烷偶联剂,铝酸脂偶联剂,其中硅烷偶联剂的偶联剂作用和使用范围最广。所以我们重点介绍硅烷偶联剂使用方法和添加量。
硅烷偶联剂硅烷偶联剂的分子结构式一般为Y-R-Si(OR)3(式中Y一有机官能基,SiOR一硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性,有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此,当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间,可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。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,从而在粘结界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。
硅烷偶联剂用途:
1.改性玻璃纤维。硅烷偶联剂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。
2.硅烷偶联剂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。
3.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。
硅烷偶联剂应用
橡胶行业:硅烷偶联剂提高制品机械强度、耐磨性、湿态电气性能和流变性。
密封胶行业:硅烷偶联剂提高湿态的粘合力,提高填料的分散性,制品耐磨性。
纺织行业:硅烷偶联剂令纺织品柔软丰满、提高其防水性、以及对染料的粘合力。
印刷油墨行业:硅烷偶联剂提高粘合力的浸润性。
填料表面处理:硅烷偶联剂在树脂中提高填料和树脂的相容性、浸润性、分散性。
改性塑料:增强塑料中,硅烷偶联剂能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质。
玻纤、玻璃钢行业:提高复合材料湿态物理机械强度、湿态电气性能,并改善玻纤的集束性、保护性和加工工艺。
胶粘剂和涂料行业:硅烷偶联剂提高湿态下的粘合力、耐候性,改善颜料分散性,提高耐磨性和树脂的交联。
铸造行业:硅烷偶联剂提高树脂砂的强度。以实现高度、低发气。
交联聚乙烯:硅烷偶联剂用于交联聚乙烯电缆及热水管增强强度。耐用性及使用寿命
硅烷偶联剂使用方法及添加量
1.单独处理填料法
将硅烷偶联剂配成0.5~1%浓度的稀溶液,
也可直接导入填料,放入搅拌机搅拌,然后将填料处理后烘干。
2.水溶液
处理玻纤可以将算就算偶联剂用量,一般为玻纤表面处理剂总量的0.3%~2%,将5倍水溶液首先用有机酸或盐将PH值调至一定值,在充分搅拌下,然后加入其余助剂处理玻纤。也可以直接喷洒在玻纤上干燥,除去溶剂及水分即可。
3.直接添加法
硅烷偶联剂可直接加入填料/树脂的混合物中,在树脂及填料混合时,硅烷可直接喷洒在混料中。偶联剂的用量一般为填料用量的0.1%~2%。
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