一、硅烷偶聯劑有哪些分類
硅烷偶聯劑廣泛應用于納(na)米(mi)顆粒(li)的表面改性(xing)、玻(bo)纖和(he)金屬防腐蝕表面處理、涂(tu)料和(he)密封劑增粘劑,可(ke)大大提升材料性(xing)能,它的種類也眾多,主要(yao)可(ke)分為(wei)三大類:
1、含硫硅烷偶聯劑
汽(qi)車工(gong)業的發(fa)展,促進了橡膠工(gong)業的發(fa)展,順丁(ding)橡膠由于具有優異(yi)的耐寒性(xing)、耐磨性(xing)、耐老化(hua)及彈性(xing)而(er)用于生產輪(lun)胎。但順丁(ding)橡膠抗(kang)撕裂性(xing)能(neng)較(jiao)差,抗(kang)滑(hua)性(xing)能(neng)不好,所(suo)以常需在順丁(ding)橡膠中填(tian)充一定量的白炭(tan)黑(hei)(hei)。但白炭(tan)黑(hei)(hei)表(biao)面能(neng)大,易團聚,在有機相(xiang)中難以浸潤和分散(san),因此必(bi)須(xu)對(dui)其進行(xing)表(biao)面改性(xing)。
目前輪胎工業中使(shi)用(yong)最多的(de)(de)表面(mian)改性(xing)劑(ji)多為含硫(liu)硅烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)。含硫(liu)硅烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)通過(guo)結構中硫(liu)與橡膠結合,烷氧基(ji)與白炭黑表面(mian)的(de)(de)硅羥基(ji)結合,形成牢固的(de)(de)網絡結構,極(ji)大地降低輪胎的(de)(de)滾動阻力。
2、氨基類硅烷偶聯劑
作(zuo)為通用(yong)型(xing)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji),氨(an)基(ji)硅烷類偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)幾(ji)乎(hu)能與各(ge)種聚合物樹(shu)脂發(fa)生偶(ou)(ou)聯(lian)作(zuo)用(yong)。由(you)于(yu)游(you)離氨(an)基(ji)的存(cun)在,此類硅烷偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)堿性大,具有(you)較高的反應(ying)活性,且成型(xing)材料的撓曲強度(du)隨著(zhu)氨(an)基(ji)的增加(jia)也相應(ying)增加(jia),此類硅烷偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)的缺點(dian)在于(yu)使用(yong)過程中容易發(fa)生過早反應(ying)而達不到預期(qi)效果。
γ-脲基(ji)(ji)丙基(ji)(ji)三乙氧(yang)基(ji)(ji)硅烷(A-1160)作為一(yi)種(zhong)新(xin)型的(de)(de)(de)含(han)脲基(ji)(ji)硅烷偶聯(lian)劑,是一(yi)種(zhong)pH值(zhi)在(zai)7左右(you)的(de)(de)(de)中性水(shui)溶(rong)性化合物(wu),可以同大部分樹脂在(zai)低(di)溫下進行活性稍有降低(di)的(de)(de)(de)反應,同時保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)極限工作性能(neng)。
作為(wei)耐(nai)熱型硅(gui)烷偶聯劑的代(dai)表品種,Y-5475和Y-5669由于(yu)硅(gui)原子與(yu)苯環的結合(he),其(qi)耐(nai)熱溫(wen)度(du)較傳統產品高60~100℃。
3、環氧基類硅烷偶聯劑
傳(chuan)統(tong)硅烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)易與水發生預(yu)交(jiao)聯反應的缺陷,限制了其在聚酯材料中(zhong)的應用(yong)。隨著研(yan)究技(ji)術的發展,3-(2,3-環(huan)氧丙氧)丙基(ji)三甲氧基(ji)硅烷(wan)(A-187)為代表的環(huan)氧型硅烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)在室溫條件下,儲(chu)存(cun)12個(ge)月以(yi)上仍保持(chi)良好的物理性(xing)能(neng)和(he)粘附力(li),因而在水性(xing)體(ti)性(xing)中(zhong)表現出較好的長期儲(chu)存(cun)穩定(ding)性(xing)。
除了以上幾種(zhong)比(bi)較(jiao)常用(yong)外,硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑還有乙烯基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑、巰基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑、甲基(ji)丙(bing)烯酰氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)(wan)偶(ou)聯(lian)劑等。
二、不同種類硅烷偶聯劑的選用原則
硅烷偶聯(lian)劑的(de)(de)種類(lei)眾多(duo),選(xuan)用(yong)時應根據應用(yong)領(ling)域和(he)需要選(xuan)擇合適(shi)類(lei)型的(de)(de)產品,具體(ti)的(de)(de)選(xuan)用(yong)原(yuan)則是:
在硅烷偶聯劑的兩類性能互異的基團中,以Y基團最重要,它直接決定硅烷偶聯劑的應用效果。只有當Y基團能和對應的基體樹脂起反應時,才能提高有機膠粘劑的粘接強度。一般要求Y基團能與樹脂相溶并能起偶聯反應,所以對于不同的樹脂,必須選擇含適當Y基團的硅烷偶聯劑。
當Y為(wei)無(wu)反(fan)應性(xing)(xing)的(de)(de)烷基(ji)或芳基(ji)時(shi)(shi),對極性(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂是不起作用(yong)的(de)(de),但可(ke)用(yong)于非(fei)極性(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂,如(ru)硅(gui)橡(xiang)膠、聚(ju)苯乙烯等的(de)(de)膠接中。當Y含反(fan)應性(xing)(xing)官能基(ji),要注意它與所用(yong)樹(shu)(shu)脂的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)及(ji)相容性(xing)(xing)。當Y含氨(an)基(ji)時(shi)(shi),是屬于催化性(xing)(xing)的(de)(de),能在酚醛(quan)、脲醛(quan)、三聚(ju)氰(qing)胺甲(jia)醛(quan)的(de)(de)聚(ju)合中作催化劑(ji),也(ye)可(ke)作為(wei)環氧和聚(ju)氨(an)酯樹(shu)(shu)脂的(de)(de)固化劑(ji),這(zhe)時(shi)(shi)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)完全(quan)參與反(fan)應,形成新鍵。氨(an)基(ji)硅(gui)烷類的(de)(de)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)是屬于通用(yong)型的(de)(de),幾乎能與各種(zhong)樹(shu)(shu)脂起偶(ou)(ou)聯(lian)作用(yong),但聚(ju)酯樹(shu)(shu)脂例外。