硅烷偶聯(lián)劑---連接有機(jī)與無機(jī)的橋梁
已有人閱讀此文 - -偶聯(lián)劑是一種在無機(jī)材料和高分子材料的復(fù)合體系中, 能通過物理和/或化學(xué)作用把二者結(jié)合,亦或能通過物理和/或化學(xué)反應(yīng), 使二者的親和性得到改善, 從而提高復(fù)合材料綜合性能的一種物質(zhì)。下面就由小編為大家介紹一種研究最早,應(yīng)用最早的偶聯(lián)劑----硅烷偶聯(lián)劑。
簡介
硅烷偶聯(lián)劑是一類分子中同時含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)(有機(jī)官能團(tuán)和可水解基團(tuán))的硅烷,分子結(jié)構(gòu)式一般為:Y-R-Si(Men)X4-n-1(式中Y一有機(jī)官能基,R-可水解硅官能團(tuán))。
通過使用硅烷偶聯(lián)劑,可在無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的界面之間架起"分子橋",把兩種性質(zhì)懸殊的材料連接在一起,形成有機(jī)基體-硅烷偶聯(lián)劑-無機(jī)基體的結(jié)合層,提高復(fù)合材料的性能和增加粘接強(qiáng)度。典型的硅烷偶聯(lián)劑有A151(乙烯基三乙氧基硅烷)、A171(乙烯基三甲氧基硅烷)、A172(乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷)等。
應(yīng)用
1)表面處理
能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能,大大提高玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、電氣、抗水、抗氣候等性能,即使在濕態(tài)時,它對復(fù)合材料機(jī)械性能的提高,效果也十分顯著。在玻璃纖維中使用硅烷偶聯(lián)劑已相當(dāng)普遍,用于這一方面的硅烷偶聯(lián)劑約占其消耗總量的50%。
2)填充塑料
可預(yù)先對填料進(jìn)行表面處理,也可直接加入樹脂中,從而改善填料在樹脂中的分散性及粘合力,改善無機(jī)填料與樹脂之間的相容性,改善工藝性能和提高填充塑料(包括橡膠)的機(jī)械、電學(xué)和耐氣候等性能。
3)用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑
提高材料的粘接強(qiáng)度、耐水、耐氣候等性能。 硅烷偶聯(lián)劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。硅烷偶聯(lián)劑之所以能作為增粘劑,其作用原理在于它本身有兩種基團(tuán):一種基團(tuán)可以和被粘的骨架材料結(jié)合;而另一種基團(tuán)可以與高分子材料或粘接劑結(jié)合,從而在粘接界面形成強(qiáng)力較高的化學(xué)鍵,提高粘接強(qiáng)度。
4)其他方面的應(yīng)用
①使固定化酶附著到玻璃基材表面;②油井鉆探中防;③使磚石表面具有憎水性;④通過防吸濕作用,使熒光燈涂層具有較高的表面電阻;⑤提高液體色譜柱中有機(jī)相對玻璃表面的吸濕性能;⑥改善填充橡膠的物理加工性能等。
小結(jié)
隨著高性能和高功能化材料的迅速發(fā)展,硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)入更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。因此,硅烷偶聯(lián)劑已成為有機(jī)硅工業(yè)、復(fù)合材料工業(yè)、高分子工業(yè)中不可缺少的助劑之一,為了促進(jìn)化工工業(yè)的發(fā)展,硅烷偶聯(lián)劑需要不斷地完善自我,提升其應(yīng)用性能和拓展應(yīng)用領(lǐng)域。