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硅烷偶联剂-连接有机与无机的桥梁
2018月10月19日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:105
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偶联剂是一种在无机材料和高分子材料的复合体系中, 能通过物理和/或化学作用把二者结合,亦或能通过物理和/或化学反应, 使二者的亲和性得到改善, 从而提高复合材料综合性能的一种物质。下面就由小编为大家介绍一种研究最早,应用最早的偶联剂----硅烷偶联剂。

 

1.简介

硅烷偶联剂是一类分子中同时含有两种不同化学性质基团(有机官能团和可水解基团)的硅烷,分子结构式一般为:Y-R-Si(Men)X4-n-1(式中Y一有机官能基R-可水解硅官能团)

 

 

 

通过使用硅烷偶联剂,可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥",把两种性质悬殊的材料连接在一起形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层提高复合材料的性能和增加粘接强度典型的硅烷偶联剂有A151(乙烯基三乙氧基硅烷)、A171(乙烯基三甲氧基硅烷)A172(乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)等。

 

2.应用

1)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%

 

2)填充塑料

可预先填料进行表面处理,也可直接加入树脂中,从而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

提高材料的粘接强度、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。硅烷偶联剂之所以能作为增粘剂,其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,提高粘接强度

 

4)其他方面的应用:

①使固定化酶附着到玻璃基材表面②油井钻探中防③使石表面具有憎水性④通过防吸湿作用,使荧光灯涂层具有较高的表面电阻⑤提高液体色谱柱中有机相对玻璃表面的吸湿性能⑥改善填充橡胶的物理加工性能等

 

3.小结

随着高性能和高功能化材料的迅速发展硅烷偶联剂进入更广阔的应用领域。因此,硅烷偶 联剂已成为有机硅工业复合材料工业高分子工业中不可缺少的助剂之一,为了促进化工工业的发展,硅烷偶联剂需要不断地完善自我,提升其应用性能和拓展应用领域。  

 

资料来源:

1. 陈世容,瞿晚星,徐卡秋. 硅烷偶联剂的应用进展[J]. 有机硅材料

2. 网络收集

 

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