一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的使用方法(fa)主要有表面預處理(li)法(fa)和(he)直接加入法(fa),前者是用稀釋的偶聯劑(ji)處理(li)填料(liao)表面,后者是在樹脂(zhi)和(he)填料(liao)預混時,加入偶聯劑(ji)的原液。
1、表面預處理法
將(jiang)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)偶(ou)聯劑配(pei)成(cheng)(cheng)(cheng)0.5~1%濃度的(de)稀溶(rong)(rong)液(ye),使(shi)用時只需(xu)在清潔的(de)被粘表(biao)面涂(tu)上薄薄的(de)一層(ceng),干(gan)燥(zao)后即(ji)可上膠。所用溶(rong)(rong)劑多為(wei)水(shui)(shui)、醇(chun)(chun)(甲氧基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)選擇甲醇(chun)(chun),乙氧基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)選擇乙醇(chun)(chun))、或水(shui)(shui)醇(chun)(chun)混合物,并(bing)以不含(han)氟離子的(de)水(shui)(shui)及(ji)價(jia)廉(lian)無毒的(de)乙醇(chun)(chun)、異丙醇(chun)(chun)為(wei)宜。除氨烴基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)外,由其它硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)偶(ou)聯劑配(pei)制的(de)溶(rong)(rong)液(ye)均需(xu)加入醋酸作水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)催化劑,并(bing)將(jiang)pH值調(diao)至3.5~5.5。長鏈烷(wan)(wan)(wan)基(ji)及(ji)苯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)由于穩定性較差,不宜配(pei)成(cheng)(cheng)(cheng)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)用。氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)及(ji)乙氧基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)過程中伴隨(sui)有嚴(yan)重的(de)縮合反應,也不宜配(pei)成(cheng)(cheng)(cheng)水(shui)(shui)溶(rong)(rong)液(ye)或水(shui)(shui)醇(chun)(chun)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)用,而多配(pei)成(cheng)(cheng)(cheng)醇(chun)(chun)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)用。水(shui)(shui)溶(rong)(rong)性較差的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)偶(ou)聯劑,可先加入0.1~0.2%(質量(liang)分數)的(de)非離子型(xing)表(biao)面活(huo)性劑,然后再(zai)加水(shui)(shui)加工(gong)成(cheng)(cheng)(cheng)水(shui)(shui)乳(ru)液(ye)使(shi)用。因硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)(wan)(wan)水(shui)(shui)解(jie)(jie)(jie)后,不能久(jiu)存,最(zui)好現配(pei)現用,最(zui)好在一小時內用完。
2、遷移法
將(jiang)硅烷偶聯(lian)劑(ji)(ji)直接加(jia)(jia)入(ru)到膠粘(zhan)劑(ji)(ji)組分(fen)中,一(yi)般加(jia)(jia)入(ru)量為基體(ti)樹(shu)脂量的(de)(de)(de)1~5%。涂膠后依(yi)靠分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)擴(kuo)散作用(yong),偶聯(lian)劑(ji)(ji)分(fen)子(zi)遷移(yi)到粘(zhan)接界面處產生偶聯(lian)作用(yong)。對于需(xu)要固化(hua)的(de)(de)(de)膠粘(zhan)劑(ji)(ji),涂膠后需(xu)放置一(yi)段時間再進行固化(hua),以使(shi)(shi)偶聯(lian)劑(ji)(ji)完成遷移(yi)過(guo)程,方能(neng)獲(huo)得較(jiao)好的(de)(de)(de)效果。實際使(shi)(shi)用(yong)時,偶聯(lian)劑(ji)(ji)常(chang)(chang)常(chang)(chang)在表(biao)面形(xing)成一(yi)個(ge)沉積層,但真(zhen)正(zheng)起作用(yong)的(de)(de)(de)只(zhi)是單(dan)分(fen)子(zi)層,因(yin)此,偶聯(lian)劑(ji)(ji)用(yong)量不必(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(ti)攪(jiao)拌(ban)(ban)機,并(bing)將上述(shu)硅烷溶液直接(jie)噴灑在(zai)填料上并(bing)攪(jiao)拌(ban)(ban),轉速越高,分散效果(guo)越好。一(yi)般攪(jiao)拌(ban)(ban)在(zai)10—30分鐘(速度越慢(man),時(shi)間越長),填料處(chu)理后(hou)應在(zai)120攝氏(shi)度烘干(2小時(shi))。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻纖表面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)常含有:成膜劑(ji)(ji)(ji)、抗靜電劑(ji)(ji)(ji)、表面(mian)(mian)活性(xing)劑(ji)(ji)(ji)、偶聯劑(ji)(ji)(ji)、水。偶聯劑(ji)(ji)(ji)用(yong)量(liang)一般為玻纖表面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)總量(liang)的0.3%—2%,將(jiang)5倍水溶液(ye)首(shou)先用(yong)有機(ji)酸(suan)或鹽(yan)將(jiang)PH值(zhi)調(diao)至(zhi)一定值(zhi),在(zai)(zai)充(chong)分攪拌下,加(jia)入(ru)硅(gui)烷(wan)直到透明,然后加(jia)入(ru)其余組份(fen),對于難溶的硅(gui)烷(wan),可用(yong)異(yi)丙(bing)醇助溶。在(zai)(zai)拉(la)絲過程中將(jiang)玻纖表面(mian)(mian)處(chu)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)噴灑在(zai)(zai)玻纖上干燥,除去溶劑(ji)(ji)(ji)及(ji)水份(fen)即可。
3、底面法
將5%—20%的硅烷(wan)偶聯劑的溶(rong)液同(tong)上面所述,通(tong)過涂、刷(shua)、噴(pen),浸(jin)漬處理基材表面,取出室溫晾(liang)干24小時,最好在120℃下烘烤15分鐘。
4、直接加入法
硅(gui)烷亦可直接(jie)加入填料(liao)(liao)/樹(shu)脂(zhi)的混(hun)合(he)物中,在樹(shu)脂(zhi)及填料(liao)(liao)混(hun)合(he)時(shi),硅(gui)烷可直接(jie)噴灑(sa)在混(hun)料(liao)(liao)中。偶聯劑的用量(liang)一般為填料(liao)(liao)用量(liang)的0.1%—2%(根據填料(liao)(liao)直徑(jing)尺寸決定(ding))。然后將加過(guo)硅(gui)烷的樹(shu)脂(zhi)/填料(liao)(liao)進行模塑(擠出(chu)、壓塑、涂覆等)。
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(wan)偶聯劑(ji)的水(shui)解反(fan)應是實現(xian)偶聯作用的基本條件,必須控制好(hao)這些參數,以(yi)保證水(shui)解反(fan)應完全(quan)且(qie)產物穩定。一般來說,硅烷(wan)偶聯劑(ji)在酸性條件下(xia)更(geng)容易進(jin)行水(shui)解。
2、選擇合適的溶劑
硅烷(wan)偶聯(lian)劑和溶劑的(de)匹(pi)配性很重(zhong)要,不合適的(de)溶劑會導致(zhi)硅烷(wan)偶聯(lian)劑無法(fa)充(chong)分溶解于介質中(zhong),從而影響其效果(guo),并可能增加成本。
3、控制溫度
溫度(du)過(guo)高會使(shi)分子運動(dong)(dong)速(su)度(du)過(guo)快而導(dao)致失(shi)活,而溫度(du)過(guo)低則會造成(cheng)分子運動(dong)(dong)速(su)度(du)過(guo)慢而使(shi)得硅烷偶聯(lian)劑不能有效發揮作用。
4、注意保存條件
儲存時(shi)(shi)要避免(mian)陽光直射及潮濕環(huan)境的影響,同(tong)時(shi)(shi)還要注意防凍和防火措施。硅烷偶聯劑屬于易燃液體,必須(xu)嚴格遵守相關消防規定(ding)。
5、安全操作
如果(guo)不慎(shen)進入眼睛,應立即(ji)用大量冷水沖洗并就(jiu)醫;若(ruo)附在衣(yi)服(fu)上,用清水沖洗;使(shi)用后要洗手;若(ruo)發生泄漏,嚴(yan)禁(jin)灌水,應用布或干沙等物(wu)體(ti)進行吸(xi)收并妥(tuo)善處理。
6、使用前進行小樣試驗
在正式使用之前(qian)進行小樣試驗(yan),以驗(yan)證產品的(de)性能是(shi)否達(da)到(dao)要求,例如觀察是(shi)否有(you)明顯(xian)的(de)反應現象或是(shi)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,硅烷偶聯劑并非添加越(yue)多(duo)越(yue)好,添加過多(duo)可能導致材料力學強度(du)降低。
在(zai)使(shi)用硅烷(wan)偶聯劑時,建議遵循產品說明書和相關安(an)全規(gui)定,確保操作正確和安(an)全。