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硅烷偶聯(lián)劑是一種硅烷,在分子中包含兩個不同的化學(xué)性質(zhì)(有機官能團和可水解基團)。分子結(jié)構(gòu)通常為:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y為有機官能團,R為可水解的硅官能團)。通過使用生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷可以在無機物和有機物之間的界面之間建立“分子橋”,以將性質(zhì)非常不同的兩種材料連接在一起,從而形成有機基體-硅烷偶聯(lián)劑-無機基體的粘結(jié)層。改善復(fù)合材料的性能并增加粘結(jié)強度。典型的生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷包括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-甲氧基乙氧基)硅烷)等。
由于生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的獨特結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異的耐候性,耐久性,耐高低溫性,抗紫外線輻射性和彈性粘結(jié)能力,因此被廣泛用作建筑,電子和消費產(chǎn)品中的密封劑,其優(yōu)異的性能部分抵消了高成本。的價格。隨著復(fù)合材料科學(xué)的發(fā)展,在過去的十年中,有機硅與其他低成本有機材料的結(jié)合使用使生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷在許多領(lǐng)域(尤其是在高需求的領(lǐng)域)具競爭力,并且可以繼續(xù)適應(yīng)和擴展新的需求。有機硅的低表面張力使其成為一種優(yōu)異的脫模劑材料,廣泛用于食品,包裝建筑,汽車,電子產(chǎn)品和模制產(chǎn)品領(lǐng)域。
國外情況:國外相關(guān)研究很早就開始了。美國辛辛那提大學(xué)的Van Ooij W J教授首先將生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷用于金屬預(yù)處理。他已經(jīng)在1990年代開始進行研究嘗試,并獲得了大量研究成果和zhuanli。國內(nèi)情況:近年來,中國也開始研究和使用硅烷偶聯(lián)劑來處理金屬樹脂涂料體系。徐毅研究了乙烯基三乙氧基硅烷和環(huán)氧三乙氧基硅烷的水解和包覆過程。我國于1950年在中國科學(xué)院化學(xué)研究所研制出KH-550,KH-560,KH-570,KH-590等型號的生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷,并投入生產(chǎn)相繼。后來,氨基硅烷和改性氨基硅烷相繼出現(xiàn)。后來,開發(fā)了耐熱硅烷,陽離子硅烷,重氮和疊氮化硅烷?,F(xiàn)在,我們國內(nèi)的硅烷生產(chǎn)商發(fā)展迅速,許多品種擺脫了對進口的依賴。
1、簡單攪拌。操作簡單,但效果不是很令人滿意。2、溶膠-凝膠法。根據(jù)反應(yīng)前體的不同,可將其分為幾類,例如在有機聚合物存在下形成無機相網(wǎng)絡(luò);在生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷相存在下有機單體的聚合;同時在有機相和無機相之間形成互穿網(wǎng)絡(luò)。這種過程比較復(fù)雜,但是效果更好。3、以膠體SiO2顆粒為核,通過常規(guī)乳液聚合制備核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合乳液,這是核-殼聚合工藝的延伸。4、生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷通過偶聯(lián)劑與乳液結(jié)合。此過程簡單實用,需要深化和完善。本文選擇表面處理劑-硅烷偶聯(lián)劑制備有機-無機雜化涂料。工藝簡單,反應(yīng)條件溫和,易于控制。進行了更系統(tǒng)的工藝條件測試,并更改了工藝參數(shù)以實現(xiàn)涂層性能的定制。
有機硅粘合劑一般可分為兩類:基于硅樹脂的粘合劑和基于硅橡膠的粘合劑。當使用生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷作為粘合劑時,硅氧烷(聚二甲基硅氧烷,甲基三乙基硅氧烷等)通常用作基礎(chǔ)材料,四烷氧基硅烷和四烷氧基鈦酸酯用作基礎(chǔ)材料。生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的特點和用途(1)該試劑具有高的結(jié)合強度,并具有優(yōu)異的絕緣性,耐高低溫性,耐電暈性,耐水性,耐濕性和耐化學(xué)性。(2)該劑的使用溫度范圍廣,可在-60至500℃之間長時間使用。用作人造衛(wèi)星,導(dǎo)彈和其他高溫部件的密封劑。
使用有機硅烷偶聯(lián)劑后提高的結(jié)合強度是一系列復(fù)雜因素的結(jié)合,例如潤濕,表面能,邊界層吸附,極性吸附,酸堿相互作用等。預(yù)先選擇的有機硅烷偶聯(lián)劑可以遵循以下規(guī)則:不飽和聚酯可以選擇乙烯基,環(huán)氧和甲基丙烯酰基類有機硅烷偶聯(lián)劑;環(huán)氧樹脂應(yīng)選擇環(huán)氧基或氨基型生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷;酚醛樹脂應(yīng)使用氨基或脲基有機硅烷偶聯(lián)劑;烯烴聚合物應(yīng)使用乙烯基型有機硅烷偶聯(lián)劑;硫磺硫化橡膠應(yīng)使用巰基型有機硅烷偶聯(lián)劑。選擇生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的一般原則。