一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的(de)使(shi)用(yong)方法主要有表面預處理(li)法和(he)直接(jie)加入(ru)法,前者(zhe)是用(yong)稀釋(shi)的(de)偶聯(lian)劑處理(li)填(tian)料(liao)表面,后者(zhe)是在樹脂和(he)填(tian)料(liao)預混時,加入(ru)偶聯(lian)劑的(de)原液。
1、表面預處理法
將硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑(ji)配成0.5~1%濃度的(de)(de)稀溶(rong)(rong)液(ye),使(shi)用(yong)(yong)時只需在清潔的(de)(de)被粘(zhan)表(biao)面(mian)涂上薄薄的(de)(de)一層,干燥后(hou)即可(ke)(ke)上膠。所用(yong)(yong)溶(rong)(rong)劑(ji)多(duo)為(wei)水(shui)、醇(chun)(chun)(chun)(甲(jia)氧(yang)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)選擇(ze)甲(jia)醇(chun)(chun)(chun),乙氧(yang)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)選擇(ze)乙醇(chun)(chun)(chun))、或(huo)水(shui)醇(chun)(chun)(chun)混合物,并以不含氟離(li)子的(de)(de)水(shui)及(ji)價廉無毒的(de)(de)乙醇(chun)(chun)(chun)、異丙醇(chun)(chun)(chun)為(wei)宜。除氨烴(jing)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)外,由其它硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑(ji)配制(zhi)的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)均需加(jia)入醋酸作水(shui)解(jie)催化(hua)劑(ji),并將pH值調至3.5~5.5。長鏈烷(wan)(wan)基(ji)(ji)及(ji)苯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)由于穩定性較(jiao)差(cha)(cha),不宜配成水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)用(yong)(yong)。氯硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)及(ji)乙氧(yang)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)水(shui)解(jie)過程中伴(ban)隨有嚴重的(de)(de)縮合反應,也不宜配成水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)或(huo)水(shui)醇(chun)(chun)(chun)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)用(yong)(yong),而(er)多(duo)配成醇(chun)(chun)(chun)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)用(yong)(yong)。水(shui)溶(rong)(rong)性較(jiao)差(cha)(cha)的(de)(de)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑(ji),可(ke)(ke)先加(jia)入0.1~0.2%(質量分數)的(de)(de)非離(li)子型(xing)表(biao)面(mian)活性劑(ji),然(ran)后(hou)再(zai)加(jia)水(shui)加(jia)工成水(shui)乳液(ye)使(shi)用(yong)(yong)。因硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)水(shui)解(jie)后(hou),不能(neng)久存,最好現(xian)配現(xian)用(yong)(yong),最好在一小時內用(yong)(yong)完。
2、遷移法
將(jiang)硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)(ji)直接加入到(dao)膠粘(zhan)劑(ji)(ji)組分中,一般加入量(liang)為基體(ti)樹脂量(liang)的1~5%。涂膠后(hou)依靠(kao)分子的擴散作(zuo)(zuo)用(yong),偶(ou)聯劑(ji)(ji)分子遷移到(dao)粘(zhan)接界面處產生偶(ou)聯作(zuo)(zuo)用(yong)。對于需(xu)(xu)要固(gu)化的膠粘(zhan)劑(ji)(ji),涂膠后(hou)需(xu)(xu)放置一段時(shi)(shi)間(jian)再(zai)進行固(gu)化,以使偶(ou)聯劑(ji)(ji)完成遷移過(guo)程,方(fang)能獲得(de)較好的效果。實際使用(yong)時(shi)(shi),偶(ou)聯劑(ji)(ji)常常在(zai)表(biao)面形成一個沉(chen)積層(ceng),但真正起作(zuo)(zuo)用(yong)的只是單分子層(ceng),因此(ci),偶(ou)聯劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)不必(bi)過(guo)多。
二、硅烷偶聯劑具體使用方法
1、預處理填料法
將填料放入固體攪(jiao)拌(ban)機,并(bing)將上述硅烷溶液直接噴(pen)灑在填料上并(bing)攪(jiao)拌(ban),轉速越(yue)高,分散效果(guo)越(yue)好。一般攪(jiao)拌(ban)在10—30分鐘(zhong)(速度(du)越(yue)慢,時(shi)間越(yue)長),填料處理后應在120攝氏度(du)烘干(2小時(shi))。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻(bo)纖表(biao)面(mian)(mian)處理(li)劑(ji)(ji)常含有(you):成膜劑(ji)(ji)、抗靜電(dian)劑(ji)(ji)、表(biao)面(mian)(mian)活(huo)性劑(ji)(ji)、偶聯劑(ji)(ji)、水。偶聯劑(ji)(ji)用量(liang)一般為玻(bo)纖表(biao)面(mian)(mian)處理(li)劑(ji)(ji)總量(liang)的(de)0.3%—2%,將(jiang)(jiang)5倍水溶(rong)(rong)液(ye)首(shou)先用有(you)機酸或鹽(yan)將(jiang)(jiang)PH值調至一定值,在(zai)(zai)充(chong)分攪拌(ban)下,加入(ru)硅烷直到透明,然后加入(ru)其余組份,對于難(nan)溶(rong)(rong)的(de)硅烷,可(ke)用異丙醇助溶(rong)(rong)。在(zai)(zai)拉(la)絲過程中(zhong)將(jiang)(jiang)玻(bo)纖表(biao)面(mian)(mian)處理(li)劑(ji)(ji)噴灑在(zai)(zai)玻(bo)纖上干燥,除(chu)去溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)及水份即可(ke)。
3、底面法
將(jiang)5%—20%的硅烷偶聯(lian)劑的溶(rong)液(ye)同上面(mian)所述,通過涂、刷、噴,浸漬處(chu)理基材(cai)表面(mian),取出室溫晾(liang)干(gan)24小時(shi),最好在120℃下(xia)烘烤15分鐘。
4、直接加入法
硅烷(wan)亦(yi)可(ke)直接加入填(tian)料(liao)/樹脂的(de)(de)混(hun)合物中,在樹脂及(ji)填(tian)料(liao)混(hun)合時(shi),硅烷(wan)可(ke)直接噴(pen)灑在混(hun)料(liao)中。偶聯劑的(de)(de)用量(liang)一般為填(tian)料(liao)用量(liang)的(de)(de)0.1%—2%(根(gen)據填(tian)料(liao)直徑尺(chi)寸決定)。然后將加過(guo)硅烷(wan)的(de)(de)樹脂/填(tian)料(liao)進行模塑(su)(擠出、壓塑(su)、涂覆等(deng))。
三、硅烷偶聯劑使用注意事項
1、控制溶液的組成、pH值和攪拌時間
硅烷偶聯劑的水解(jie)反應是實現偶聯作用的基本(ben)條件,必須控制好這些參數(shu),以保證水解(jie)反應完全且產物穩(wen)定。一(yi)般來說(shuo),硅烷偶聯劑在酸性條件下更(geng)容(rong)易(yi)進行水解(jie)。
2、選擇合適的溶劑
硅烷偶聯劑和溶劑的匹(pi)配性(xing)很重要,不合(he)適的溶劑會(hui)導致(zhi)硅烷偶聯劑無法充分溶解于介質中,從而影響其效果,并可能增加成本。
3、控制溫度
溫度過(guo)(guo)高(gao)會(hui)(hui)使分子(zi)運(yun)動速度過(guo)(guo)快而導致失(shi)活,而溫度過(guo)(guo)低則(ze)會(hui)(hui)造成分子(zi)運(yun)動速度過(guo)(guo)慢而使得硅烷偶聯劑不(bu)能(neng)有效發揮作(zuo)用(yong)。
4、注意保存條件
儲(chu)存時要避免(mian)陽光(guang)直(zhi)射及潮濕(shi)環境的影(ying)響,同時還要注意防(fang)凍(dong)和(he)防(fang)火措施。硅烷偶聯劑屬于易(yi)燃(ran)液體,必須嚴格遵守相關(guan)消防(fang)規定。
5、安全操作
如果不慎進入眼睛,應立即用大量冷(leng)水沖洗(xi)并(bing)就醫(yi);若附在衣服上(shang),用清水沖洗(xi);使用后要洗(xi)手;若發生泄漏,嚴(yan)禁灌(guan)水,應用布或干沙等物(wu)體進行吸收并(bing)妥善處理。
6、使用前進行小樣試驗
在正式使(shi)用之前進行小樣試(shi)驗(yan),以驗(yan)證(zheng)產品的性能是(shi)否(fou)達到要求(qiu),例如觀察是(shi)否(fou)有(you)明顯的反應現象或是(shi)否(fou)變色等。
此外,硅烷偶聯劑的添加量也是一個需要注意的問題。一般來說,硅烷偶聯劑的添加量為無機填料總量的0.3%~5%,如果無機填料目數大,可以適當增加用量。但值得注意的是,硅烷偶聯劑并非添加(jia)越(yue)(yue)多越(yue)(yue)好,添加(jia)過多可能導(dao)致材(cai)料力學強度降低。
在使用硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)時,建議遵(zun)循產品說明書和(he)相關安全規定,確保操作正確和(he)安全。