一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的使用(yong)方法(fa)主要有表面預處理(li)法(fa)和直接(jie)加(jia)入(ru)法(fa),前者(zhe)是用(yong)稀釋的偶聯劑(ji)處理(li)填(tian)料(liao)表面,后者(zhe)是在(zai)樹脂(zhi)和填(tian)料(liao)預混時,加(jia)入(ru)偶聯劑(ji)的原液。
1、表面預處理法
將(jiang)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji)配成0.5~1%濃(nong)度的稀溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye),使用(yong)時只需(xu)在清潔的被粘表面涂上(shang)薄薄的一層,干燥(zao)后即可上(shang)膠。所用(yong)溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)多(duo)為(wei)水(shui)、醇(chun)(chun)(甲氧基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)選擇甲醇(chun)(chun),乙(yi)氧基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)選擇乙(yi)醇(chun)(chun))、或(huo)水(shui)醇(chun)(chun)混合(he)物,并(bing)以(yi)不(bu)含(han)氟離(li)子的水(shui)及價廉無毒的乙(yi)醇(chun)(chun)、異丙醇(chun)(chun)為(wei)宜(yi)(yi)。除氨烴(jing)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)外(wai),由其(qi)它硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji)配制的溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)均需(xu)加入醋酸作水(shui)解催化劑(ji),并(bing)將(jiang)pH值調至3.5~5.5。長(chang)鏈烷(wan)(wan)基(ji)(ji)(ji)及苯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)由于穩定性較差(cha),不(bu)宜(yi)(yi)配成水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)使用(yong)。氯硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)及乙(yi)氧基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)水(shui)解過程(cheng)中伴隨有嚴重的縮合(he)反(fan)應,也不(bu)宜(yi)(yi)配成水(shui)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)或(huo)水(shui)醇(chun)(chun)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)使用(yong),而(er)多(duo)配成醇(chun)(chun)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)使用(yong)。水(shui)溶(rong)(rong)(rong)性較差(cha)的硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji),可先加入0.1~0.2%(質量分數)的非離(li)子型表面活性劑(ji),然后再加水(shui)加工(gong)成水(shui)乳(ru)液(ye)(ye)使用(yong)。因硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)水(shui)解后,不(bu)能(neng)久存,最(zui)好現配現用(yong),最(zui)好在一小時內(nei)用(yong)完(wan)。
2、遷移法
將(jiang)硅烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)直接加入(ru)到膠(jiao)粘劑(ji)組分(fen)(fen)中,一(yi)般加入(ru)量為基體樹脂量的1~5%。涂膠(jiao)后依(yi)靠分(fen)(fen)子的擴散作用,偶(ou)聯劑(ji)分(fen)(fen)子遷(qian)移(yi)到粘接界面(mian)處產生(sheng)偶(ou)聯作用。對(dui)于(yu)需要(yao)固化的膠(jiao)粘劑(ji),涂膠(jiao)后需放置一(yi)段時間再進(jin)行固化,以使(shi)偶(ou)聯劑(ji)完成遷(qian)移(yi)過(guo)程,方能(neng)獲(huo)得(de)較好的效果。實際(ji)使(shi)用時,偶(ou)聯劑(ji)常常在表面(mian)形成一(yi)個沉積層(ceng),但(dan)真正起作用的只(zhi)是單分(fen)(fen)子層(ceng),因此(ci),偶(ou)聯劑(ji)用量不必過(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(liao)(liao)放入固體攪拌機,并將上述(shu)硅烷(wan)溶(rong)液(ye)直接噴灑在填(tian)(tian)料(liao)(liao)上并攪拌,轉速越高,分(fen)散效果越好。一般攪拌在10—30分(fen)鐘(速度(du)越慢,時間越長),填(tian)(tian)料(liao)(liao)處理后應在120攝(she)氏(shi)度(du)烘(hong)干(gan)(2小(xiao)時)。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻纖(xian)表(biao)面(mian)(mian)處理(li)劑(ji)(ji)常含有(you)(you):成膜劑(ji)(ji)、抗靜(jing)電劑(ji)(ji)、表(biao)面(mian)(mian)活性劑(ji)(ji)、偶聯劑(ji)(ji)、水。偶聯劑(ji)(ji)用(yong)量(liang)一般為玻纖(xian)表(biao)面(mian)(mian)處理(li)劑(ji)(ji)總量(liang)的(de)0.3%—2%,將5倍水溶(rong)液首先用(yong)有(you)(you)機酸或鹽(yan)將PH值調至一定值,在(zai)充分攪拌下,加入(ru)硅烷直到透明,然后(hou)加入(ru)其余組份,對于難溶(rong)的(de)硅烷,可用(yong)異(yi)丙(bing)醇助溶(rong)。在(zai)拉絲過程中將玻纖(xian)表(biao)面(mian)(mian)處理(li)劑(ji)(ji)噴灑在(zai)玻纖(xian)上干燥,除去溶(rong)劑(ji)(ji)及水份即可。
3、底面法
將5%—20%的硅烷偶聯劑(ji)的溶(rong)液同上面(mian)(mian)所述,通過涂(tu)、刷、噴,浸漬(zi)處理基材表(biao)面(mian)(mian),取出室溫晾干24小(xiao)時(shi),最(zui)好在(zai)120℃下烘烤15分鐘。
4、直接加入法
硅(gui)烷(wan)亦(yi)可直接(jie)加(jia)入填(tian)(tian)料(liao)/樹(shu)脂的(de)(de)混合物中,在(zai)(zai)樹(shu)脂及填(tian)(tian)料(liao)混合時,硅(gui)烷(wan)可直接(jie)噴灑在(zai)(zai)混料(liao)中。偶聯劑(ji)的(de)(de)用量(liang)一般(ban)為填(tian)(tian)料(liao)用量(liang)的(de)(de)0.1%—2%(根據填(tian)(tian)料(liao)直徑尺寸決(jue)定)。然后將加(jia)過硅(gui)烷(wan)的(de)(de)樹(shu)脂/填(tian)(tian)料(liao)進(jin)行模塑(擠出、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(gui)烷偶聯劑(ji)的(de)水解反應(ying)(ying)是(shi)實現(xian)偶聯作用的(de)基本條件,必須控(kong)制好這些參數,以保證水解反應(ying)(ying)完全且產物穩定(ding)。一(yi)般(ban)來(lai)說,硅(gui)烷偶聯劑(ji)在(zai)酸(suan)性(xing)條件下(xia)更容易(yi)進行水解。
2、選擇合適的溶劑
硅(gui)烷偶聯劑和溶(rong)劑的匹(pi)配(pei)性很(hen)重(zhong)要,不合適的溶(rong)劑會導致硅(gui)烷偶聯劑無法充分溶(rong)解(jie)于介質中,從(cong)而影(ying)響其效果,并可能增加成本。
3、控制溫度
溫度(du)過(guo)(guo)高(gao)會使(shi)分子(zi)運動速度(du)過(guo)(guo)快而導(dao)致失活(huo),而溫度(du)過(guo)(guo)低則會造成(cheng)分子(zi)運動速度(du)過(guo)(guo)慢而使(shi)得硅烷偶聯劑不能(neng)有效發揮作用。
4、注意保存條件
儲存(cun)時要(yao)避(bi)免陽光直射及潮濕環(huan)境的影響(xiang),同(tong)時還要(yao)注意防(fang)凍和防(fang)火措施。硅烷偶(ou)聯(lian)劑屬于易燃液體,必須嚴(yan)格(ge)遵守相關消(xiao)防(fang)規定。
5、安全操作
如(ru)果不慎進(jin)入眼(yan)睛,應立即用(yong)大(da)量冷水(shui)沖洗并就醫;若(ruo)附在衣服(fu)上,用(yong)清水(shui)沖洗;使用(yong)后要洗手(shou);若(ruo)發生泄漏,嚴禁灌水(shui),應用(yong)布(bu)或干沙等物體進(jin)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(yan),以驗(yan)證(zheng)產品的(de)性能是否(fou)達到要(yao)求,例如觀(guan)察(cha)是否(fou)有(you)明顯的(de)反應現象或是否(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(yue)(yue)多(duo)(duo)越(yue)(yue)好,添加過多(duo)(duo)可能導(dao)致材料(liao)力學強度降低(di)。
在使用硅烷(wan)偶聯劑時(shi),建議(yi)遵循產品(pin)說明書和(he)相關安全(quan)規定(ding),確(que)保(bao)操作正確(que)和(he)安全(quan)。