一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的使用(yong)方(fang)法主要有表(biao)面預處理法和直接加入(ru)法,前者是用(yong)稀釋(shi)的偶聯(lian)劑處理填(tian)料(liao)表(biao)面,后者是在樹脂和填(tian)料(liao)預混時,加入(ru)偶聯(lian)劑的原液。
1、表面預處理法
將硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑配(pei)成(cheng)0.5~1%濃(nong)度的(de)(de)稀溶液(ye)(ye),使(shi)用時只需在(zai)清潔的(de)(de)被粘表面涂上(shang)薄(bo)(bo)薄(bo)(bo)的(de)(de)一層,干(gan)燥(zao)后(hou)即可(ke)上(shang)膠。所(suo)用溶劑多為水(shui)(shui)(shui)、醇(甲氧(yang)基(ji)硅(gui)(gui)烷選(xuan)擇甲醇,乙氧(yang)基(ji)硅(gui)(gui)烷選(xuan)擇乙醇)、或水(shui)(shui)(shui)醇混合(he)(he)物(wu),并以(yi)不(bu)含(han)氟離(li)子(zi)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)及(ji)(ji)價廉(lian)無毒的(de)(de)乙醇、異丙醇為宜(yi)。除(chu)氨烴基(ji)硅(gui)(gui)烷外,由其(qi)它(ta)硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑配(pei)制的(de)(de)溶液(ye)(ye)均需加(jia)入醋酸作水(shui)(shui)(shui)解催化劑,并將pH值調至3.5~5.5。長(chang)鏈(lian)烷基(ji)及(ji)(ji)苯基(ji)硅(gui)(gui)烷由于(yu)穩定性較(jiao)差(cha),不(bu)宜(yi)配(pei)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)(ye)使(shi)用。氯硅(gui)(gui)烷及(ji)(ji)乙氧(yang)基(ji)硅(gui)(gui)烷水(shui)(shui)(shui)解過程中伴隨有嚴重的(de)(de)縮合(he)(he)反應,也不(bu)宜(yi)配(pei)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)溶液(ye)(ye)或水(shui)(shui)(shui)醇溶液(ye)(ye)使(shi)用,而多配(pei)成(cheng)醇溶液(ye)(ye)使(shi)用。水(shui)(shui)(shui)溶性較(jiao)差(cha)的(de)(de)硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑,可(ke)先加(jia)入0.1~0.2%(質量分數)的(de)(de)非離(li)子(zi)型表面活性劑,然后(hou)再(zai)加(jia)水(shui)(shui)(shui)加(jia)工成(cheng)水(shui)(shui)(shui)乳液(ye)(ye)使(shi)用。因硅(gui)(gui)烷水(shui)(shui)(shui)解后(hou),不(bu)能久(jiu)存,最(zui)好現配(pei)現用,最(zui)好在(zai)一小(xiao)時內(nei)用完。
2、遷移法
將(jiang)硅烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)直接加入到(dao)膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji)組分(fen)中,一般(ban)加入量為基(ji)體樹(shu)脂(zhi)量的1~5%。涂膠(jiao)(jiao)(jiao)后(hou)依靠分(fen)子的擴散作用(yong)(yong),偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)分(fen)子遷(qian)移到(dao)粘(zhan)(zhan)接界面(mian)處產生偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)作用(yong)(yong)。對于需要固化的膠(jiao)(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)劑(ji)(ji),涂膠(jiao)(jiao)(jiao)后(hou)需放置一段時(shi)間再進行固化,以使偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)完成(cheng)遷(qian)移過程,方(fang)能獲得較好(hao)的效果。實際使用(yong)(yong)時(shi),偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)常常在表面(mian)形成(cheng)一個沉積層(ceng),但真正起作用(yong)(yong)的只是單分(fen)子層(ceng),因此,偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)用(yong)(yong)量不(bu)必過多。
二、硅烷偶聯劑具體使用方法
1、預處理填料法
將填(tian)料放入固體攪(jiao)拌機(ji),并(bing)將上(shang)(shang)述硅烷溶(rong)液直接噴灑在填(tian)料上(shang)(shang)并(bing)攪(jiao)拌,轉速越高,分(fen)(fen)散(san)效果越好。一般攪(jiao)拌在10—30分(fen)(fen)鐘(速度(du)越慢,時間越長),填(tian)料處理后應在120攝氏度(du)烘干(2小(xiao)時)。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻(bo)纖表(biao)(biao)(biao)面(mian)處理(li)劑(ji)(ji)常含有:成膜劑(ji)(ji)、抗(kang)靜電劑(ji)(ji)、表(biao)(biao)(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)、偶聯(lian)劑(ji)(ji)、水。偶聯(lian)劑(ji)(ji)用(yong)量一(yi)般為玻(bo)纖表(biao)(biao)(biao)面(mian)處理(li)劑(ji)(ji)總量的0.3%—2%,將5倍水溶(rong)(rong)液首先用(yong)有機酸或鹽(yan)將PH值調至(zhi)一(yi)定值,在充分(fen)攪(jiao)拌下,加入(ru)硅(gui)烷直到透明,然(ran)后加入(ru)其余組份(fen),對于難溶(rong)(rong)的硅(gui)烷,可用(yong)異丙(bing)醇助溶(rong)(rong)。在拉絲過程中將玻(bo)纖表(biao)(biao)(biao)面(mian)處理(li)劑(ji)(ji)噴灑在玻(bo)纖上干燥,除去(qu)溶(rong)(rong)劑(ji)(ji)及水份(fen)即可。
3、底面法
將(jiang)5%—20%的(de)硅烷偶(ou)聯劑的(de)溶液(ye)同上面(mian)(mian)所述,通過涂、刷、噴,浸漬處理基材表面(mian)(mian),取(qu)出室溫晾干24小時,最好(hao)在120℃下烘(hong)烤15分鐘。
4、直接加入法
硅(gui)烷(wan)亦可直接加入(ru)填(tian)(tian)料(liao)/樹脂的(de)混合(he)物中,在(zai)樹脂及填(tian)(tian)料(liao)混合(he)時,硅(gui)烷(wan)可直接噴(pen)灑在(zai)混料(liao)中。偶聯劑(ji)的(de)用量一(yi)般為(wei)填(tian)(tian)料(liao)用量的(de)0.1%—2%(根據填(tian)(tian)料(liao)直徑尺寸決(jue)定)。然后將加過硅(gui)烷(wan)的(de)樹脂/填(tian)(tian)料(liao)進行模(mo)塑(擠出、壓塑、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(ji)的水解反(fan)應是實現(xian)偶聯作用(yong)的基本條件,必須控制好(hao)這些(xie)參數,以(yi)保(bao)證水解反(fan)應完全且產物穩定。一般來說,硅烷偶聯劑(ji)在酸性條件下(xia)更容易進行水解。
2、選擇合適的溶劑
硅(gui)烷偶(ou)聯劑和溶(rong)(rong)劑的匹配性很(hen)重要(yao),不合適的溶(rong)(rong)劑會導(dao)致硅(gui)烷偶(ou)聯劑無法充分(fen)溶(rong)(rong)解(jie)于(yu)介質中,從而影響(xiang)其效(xiao)果,并可能增加(jia)成本。
3、控制溫度
溫度(du)過(guo)高會使(shi)分子(zi)運(yun)動速(su)度(du)過(guo)快而導致(zhi)失活,而溫度(du)過(guo)低則(ze)會造成分子(zi)運(yun)動速(su)度(du)過(guo)慢(man)而使(shi)得硅烷(wan)偶聯(lian)劑不(bu)能有效發揮作用。
4、注意保存條件
儲存時要避(bi)免陽光直射及潮濕環境(jing)的影(ying)響,同時還要注意防(fang)凍和防(fang)火措施。硅(gui)烷偶聯(lian)劑屬于易(yi)燃液體(ti),必須嚴格遵守相關消防(fang)規定。
5、安全操作
如(ru)果不慎進入眼睛(jing),應(ying)(ying)立即用大量冷水沖(chong)洗并就醫;若附在(zai)衣服上(shang),用清水沖(chong)洗;使用后要洗手;若發生泄漏(lou),嚴(yan)禁(jin)灌水,應(ying)(ying)用布或干沙(sha)等(deng)物體進行吸收并妥善處理。
6、使用前進行小樣試驗
在正式使用之前進(jin)行小樣試驗,以(yi)驗證(zheng)產品的(de)性(xing)能是否達(da)到要求,例(li)如觀察是否有明(ming)顯的(de)反(fan)應現象或是否變色等。
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(fei)添加越(yue)多越(yue)好,添加過多可(ke)能導致材料力學強度(du)降低(di)。
在使用(yong)硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑時,建(jian)議遵(zun)循產(chan)品說明書和相關安全規(gui)定,確保操(cao)作(zuo)正確和安全。