一、硅烷偶聯劑有哪些分類
硅烷偶聯劑廣泛(fan)應用于(yu)納(na)米(mi)顆粒的表(biao)面(mian)改(gai)性(xing)(xing)、玻(bo)纖和金屬(shu)防腐(fu)蝕(shi)表(biao)面(mian)處理、涂料和密(mi)封劑(ji)增粘劑(ji),可大大提升材料性(xing)(xing)能,它(ta)的種類(lei)(lei)也眾多,主要可分為三大類(lei)(lei):
1、含硫硅烷偶聯劑
汽車工業的發展,促進了橡(xiang)膠工業的發展,順丁(ding)橡(xiang)膠由于(yu)具(ju)有(you)優異的耐(nai)寒性、耐(nai)磨(mo)性、耐(nai)老化(hua)及彈性而用于(yu)生產輪胎。但順丁(ding)橡(xiang)膠抗撕裂性能較差,抗滑性能不好,所以常需在順丁(ding)橡(xiang)膠中填(tian)充一定量的白(bai)(bai)炭黑。但白(bai)(bai)炭黑表(biao)面能大,易(yi)團(tuan)聚,在有(you)機相中難以浸潤和分散,因此必須對其(qi)進行表(biao)面改(gai)性。
目前輪胎工業中(zhong)(zhong)使用最多的表面(mian)改性劑(ji)多為(wei)含硫(liu)硅烷偶(ou)聯劑(ji)。含硫(liu)硅烷偶(ou)聯劑(ji)通過結構中(zhong)(zhong)硫(liu)與橡(xiang)膠結合,烷氧基(ji)與白炭黑表面(mian)的硅羥基(ji)結合,形(xing)成(cheng)牢固的網絡結構,極(ji)大(da)地降(jiang)低輪胎的滾動阻力。
2、氨基類硅烷偶聯劑
作為通用(yong)(yong)型(xing)偶(ou)聯劑,氨(an)基硅(gui)烷類偶(ou)聯劑幾(ji)乎能與(yu)各種聚合物樹脂(zhi)發(fa)(fa)生(sheng)偶(ou)聯作用(yong)(yong)。由(you)于游離氨(an)基的(de)存在,此(ci)類硅(gui)烷偶(ou)聯劑堿性(xing)大,具有較高的(de)反(fan)應活性(xing),且成型(xing)材料的(de)撓曲強度隨著(zhu)氨(an)基的(de)增加也(ye)相(xiang)應增加,此(ci)類硅(gui)烷偶(ou)聯劑的(de)缺(que)點(dian)在于使用(yong)(yong)過(guo)程中容易發(fa)(fa)生(sheng)過(guo)早反(fan)應而達不到(dao)預期效果。
γ-脲(niao)基(ji)丙基(ji)三乙氧基(ji)硅烷(wan)(A-1160)作為一(yi)種新型的含脲(niao)基(ji)硅烷(wan)偶(ou)聯劑,是一(yi)種pH值在7左右的中(zhong)性水溶性化合物,可以同(tong)大部分樹(shu)脂在低溫(wen)下進行活(huo)性稍有降低的反應(ying),同(tong)時(shi)保持一(yi)定的極(ji)限工作性能(neng)。
作為耐(nai)(nai)熱(re)型硅烷偶聯劑的(de)代表品種,Y-5475和(he)Y-5669由于硅原子與苯環的(de)結合,其耐(nai)(nai)熱(re)溫度較傳統(tong)產品高60~100℃。
3、環氧基類硅烷偶聯劑
傳統硅烷偶聯(lian)劑易(yi)與水發(fa)(fa)生(sheng)預交(jiao)聯(lian)反應的(de)缺陷,限(xian)制了其在聚(ju)酯材料(liao)中的(de)應用。隨著研(yan)究技(ji)術的(de)發(fa)(fa)展,3-(2,3-環(huan)氧(yang)(yang)丙氧(yang)(yang))丙基三甲氧(yang)(yang)基硅烷(A-187)為(wei)代表的(de)環(huan)氧(yang)(yang)型硅烷偶聯(lian)劑在室溫條件下,儲存12個(ge)月(yue)以(yi)上仍保持良好的(de)物理性(xing)能(neng)和(he)粘附力,因而在水性(xing)體性(xing)中表現出較(jiao)好的(de)長期(qi)儲存穩定性(xing)。
除(chu)了(le)以上(shang)幾種(zhong)比較常用外,硅(gui)烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)(ji)還有(you)乙烯(xi)基硅(gui)烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)(ji)、巰基硅(gui)烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)(ji)、甲基丙烯(xi)酰氧基硅(gui)烷(wan)偶(ou)(ou)聯(lian)劑(ji)(ji)等。
二、不同種類硅烷偶聯劑的選用原則
硅烷偶聯劑的種(zhong)類(lei)眾多,選用時(shi)應根據應用領域和需要選擇合適類(lei)型的產品(pin),具體(ti)的選用原(yuan)則(ze)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(dang)Y為無反(fan)(fan)應(ying)性(xing)的(de)(de)烷基(ji)或(huo)芳基(ji)時(shi),對極(ji)性(xing)樹(shu)脂(zhi)是(shi)不(bu)起作用(yong)的(de)(de),但可用(yong)于(yu)非極(ji)性(xing)樹(shu)脂(zhi),如硅橡膠(jiao)、聚(ju)(ju)苯乙烯(xi)等的(de)(de)膠(jiao)接中(zhong)。當(dang)Y含反(fan)(fan)應(ying)性(xing)官能基(ji),要注意(yi)它與所(suo)用(yong)樹(shu)脂(zhi)的(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)性(xing)及相容(rong)性(xing)。當(dang)Y含氨基(ji)時(shi),是(shi)屬于(yu)催(cui)化(hua)性(xing)的(de)(de),能在酚醛(quan)(quan)、脲醛(quan)(quan)、三聚(ju)(ju)氰胺(an)甲醛(quan)(quan)的(de)(de)聚(ju)(ju)合中(zhong)作催(cui)化(hua)劑,也可作為環氧和聚(ju)(ju)氨酯樹(shu)脂(zhi)的(de)(de)固化(hua)劑,這(zhe)時(shi)偶(ou)(ou)聯(lian)劑完全參與反(fan)(fan)應(ying),形(xing)成新鍵。氨基(ji)硅烷類的(de)(de)偶(ou)(ou)聯(lian)劑是(shi)屬于(yu)通(tong)用(yong)型的(de)(de),幾乎能與各種樹(shu)脂(zhi)起偶(ou)(ou)聯(lian)作用(yong),但聚(ju)(ju)酯樹(shu)脂(zhi)例外。