一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的(de)使(shi)用(yong)方法(fa)(fa)主要有表(biao)(biao)面預(yu)處(chu)理法(fa)(fa)和直接(jie)加(jia)入法(fa)(fa),前者是用(yong)稀(xi)釋的(de)偶聯(lian)劑處(chu)理填料(liao)表(biao)(biao)面,后者是在(zai)樹脂和填料(liao)預(yu)混(hun)時,加(jia)入偶聯(lian)劑的(de)原(yuan)液(ye)。
1、表面預處理法
將(jiang)(jiang)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑配(pei)成0.5~1%濃度的(de)(de)(de)稀(xi)溶液(ye)(ye),使(shi)(shi)用(yong)時只需(xu)在清潔的(de)(de)(de)被(bei)粘(zhan)表(biao)面涂上薄(bo)薄(bo)的(de)(de)(de)一(yi)層,干(gan)燥(zao)后即可上膠。所用(yong)溶劑多(duo)(duo)為水(shui)(shui)、醇(chun)(甲氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)選擇甲醇(chun),乙氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)選擇乙醇(chun))、或(huo)水(shui)(shui)醇(chun)混合物,并以不含(han)氟(fu)離子(zi)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)及價(jia)廉無毒的(de)(de)(de)乙醇(chun)、異(yi)丙醇(chun)為宜。除(chu)氨烴基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)外,由其(qi)它硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑配(pei)制的(de)(de)(de)溶液(ye)(ye)均需(xu)加(jia)入醋酸(suan)作(zuo)水(shui)(shui)解(jie)催化(hua)劑,并將(jiang)(jiang)pH值調(diao)至3.5~5.5。長鏈(lian)烷(wan)(wan)基(ji)及苯(ben)基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)由于穩定性(xing)較差,不宜配(pei)成水(shui)(shui)溶液(ye)(ye)使(shi)(shi)用(yong)。氯硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)及乙氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)水(shui)(shui)解(jie)過程中伴隨有(you)嚴重的(de)(de)(de)縮合反應,也不宜配(pei)成水(shui)(shui)溶液(ye)(ye)或(huo)水(shui)(shui)醇(chun)溶液(ye)(ye)使(shi)(shi)用(yong),而多(duo)(duo)配(pei)成醇(chun)溶液(ye)(ye)使(shi)(shi)用(yong)。水(shui)(shui)溶性(xing)較差的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑,可先(xian)加(jia)入0.1~0.2%(質量(liang)分數)的(de)(de)(de)非離子(zi)型表(biao)面活(huo)性(xing)劑,然后再加(jia)水(shui)(shui)加(jia)工成水(shui)(shui)乳液(ye)(ye)使(shi)(shi)用(yong)。因(yin)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)水(shui)(shui)解(jie)后,不能(neng)久存,最(zui)好現配(pei)現用(yong),最(zui)好在一(yi)小時內用(yong)完。
2、遷移法
將硅(gui)烷偶(ou)(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)直接加入(ru)到(dao)膠粘(zhan)劑(ji)組分(fen)(fen)中(zhong),一般加入(ru)量(liang)為基體(ti)樹(shu)脂(zhi)量(liang)的1~5%。涂(tu)膠后依靠分(fen)(fen)子(zi)的擴散作(zuo)(zuo)用(yong),偶(ou)(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)分(fen)(fen)子(zi)遷移(yi)到(dao)粘(zhan)接界面(mian)處(chu)產生偶(ou)(ou)(ou)聯(lian)作(zuo)(zuo)用(yong)。對于需要固(gu)化的膠粘(zhan)劑(ji),涂(tu)膠后需放置一段時(shi)(shi)間再進行(xing)固(gu)化,以使(shi)偶(ou)(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)完成(cheng)(cheng)遷移(yi)過(guo)程,方能獲得(de)較好的效(xiao)果。實(shi)際使(shi)用(yong)時(shi)(shi),偶(ou)(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)常(chang)常(chang)在表面(mian)形成(cheng)(cheng)一個沉積層(ceng),但真正起作(zuo)(zuo)用(yong)的只(zhi)是單分(fen)(fen)子(zi)層(ceng),因(yin)此(ci),偶(ou)(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)用(yong)量(liang)不(bu)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(tian)(tian)料放入固體(ti)攪拌機,并將上述硅烷溶液(ye)直(zhi)接噴灑(sa)在(zai)填(tian)(tian)料上并攪拌,轉速(su)越(yue)(yue)高,分散效(xiao)果越(yue)(yue)好。一(yi)般攪拌在(zai)10—30分鐘(速(su)度越(yue)(yue)慢,時間越(yue)(yue)長),填(tian)(tian)料處理后(hou)應在(zai)120攝氏度烘干(gan)(2小時)。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻(bo)(bo)纖表(biao)面(mian)處(chu)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)(ji)常含有(you):成膜劑(ji)(ji)(ji)(ji)、抗靜電劑(ji)(ji)(ji)(ji)、表(biao)面(mian)活性劑(ji)(ji)(ji)(ji)、偶聯劑(ji)(ji)(ji)(ji)、水(shui)。偶聯劑(ji)(ji)(ji)(ji)用量(liang)(liang)一般為玻(bo)(bo)纖表(biao)面(mian)處(chu)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)(ji)總(zong)量(liang)(liang)的(de)0.3%—2%,將(jiang)5倍水(shui)溶液首先用有(you)機酸(suan)或(huo)鹽將(jiang)PH值調至一定值,在(zai)(zai)充分攪(jiao)拌下(xia),加(jia)入(ru)硅烷直到透(tou)明,然后加(jia)入(ru)其(qi)余組份(fen),對于(yu)難溶的(de)硅烷,可用異丙醇助溶。在(zai)(zai)拉(la)絲過程(cheng)中(zhong)將(jiang)玻(bo)(bo)纖表(biao)面(mian)處(chu)理(li)(li)劑(ji)(ji)(ji)(ji)噴灑在(zai)(zai)玻(bo)(bo)纖上干燥,除去溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)及水(shui)份(fen)即(ji)可。
3、底面法
將5%—20%的硅烷(wan)偶(ou)聯劑的溶液同上面所述,通過涂(tu)、刷、噴,浸漬處理基材表(biao)面,取出(chu)室溫晾干(gan)24小時,最好(hao)在120℃下(xia)烘烤15分鐘。
4、直接加入法
硅烷亦可直(zhi)(zhi)接加入填(tian)(tian)料/樹(shu)脂(zhi)的(de)混合物中(zhong),在樹(shu)脂(zhi)及填(tian)(tian)料混合時,硅烷可直(zhi)(zhi)接噴灑(sa)在混料中(zhong)。偶聯劑的(de)用量(liang)一(yi)般為填(tian)(tian)料用量(liang)的(de)0.1%—2%(根據填(tian)(tian)料直(zhi)(zhi)徑尺寸(cun)決定)。然后將加過硅烷的(de)樹(shu)脂(zhi)/填(tian)(tian)料進(jin)行(xing)模塑(擠出(chu)、壓塑、涂(tu)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
硅烷偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)的(de)水(shui)解(jie)(jie)反應(ying)是實(shi)現偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)作用(yong)的(de)基本(ben)條件(jian),必須控(kong)制好這些參數,以保證水(shui)解(jie)(jie)反應(ying)完全且(qie)產物穩定。一(yi)般來說(shuo),硅烷偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)在酸性(xing)條件(jian)下更容易進(jin)行水(shui)解(jie)(jie)。
2、選擇合適的溶劑
硅烷偶聯劑(ji)和(he)溶劑(ji)的(de)匹配性很重(zhong)要,不合適的(de)溶劑(ji)會導(dao)致(zhi)硅烷偶聯劑(ji)無法充分溶解于介質(zhi)中(zhong),從而(er)影響(xiang)其效(xiao)果,并(bing)可能增加(jia)成本。
3、控制溫度
溫(wen)度(du)過高會(hui)(hui)使(shi)分子運動速度(du)過快而(er)導(dao)致失活,而(er)溫(wen)度(du)過低(di)則會(hui)(hui)造成分子運動速度(du)過慢而(er)使(shi)得硅烷偶聯劑(ji)不能有效發揮作(zuo)用。
4、注意保存條件
儲存時要避免陽光(guang)直射(she)及潮濕環境的影(ying)響(xiang),同時還要注(zhu)意防凍(dong)和防火(huo)措施。硅烷偶(ou)聯(lian)劑屬(shu)于易燃液體,必(bi)須嚴格遵守(shou)相(xiang)關消防規定。
5、安全操作
如果(guo)不慎進(jin)入眼睛,應立(li)即用大量冷(leng)水(shui)沖洗(xi)并就醫;若附(fu)在衣服上,用清水(shui)沖洗(xi);使用后(hou)要洗(xi)手;若發生泄漏,嚴(yan)禁灌水(shui),應用布或(huo)干沙等物(wu)體進(jin)行吸收并妥善處(chu)理。
6、使用前進行小樣試驗
在正式使用之前進行小樣試驗(yan)(yan),以驗(yan)(yan)證產品的性能(neng)是(shi)否(fou)達(da)到要(yao)求,例如(ru)觀(guan)察(cha)是(shi)否(fou)有明顯的反應現象(xiang)或(huo)是(shi)否(fou)變色(se)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多(duo)越好,添加過多(duo)可(ke)能(neng)導致材料力(li)學(xue)強度降低(di)。
在使用硅烷(wan)偶(ou)聯劑時,建(jian)議遵(zun)循產品(pin)說明書和(he)相關安(an)全(quan)規定,確保(bao)操作正確和(he)安(an)全(quan)。