使用有機硅烷偶聯劑后提高的結合強度是一系列復雜因素的結合,例如潤濕,表面能,邊界層吸附,極性吸附,酸堿相互作用等。預先選擇的有機硅烷偶聯劑可以遵循以下規(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劑;環(huán)氧樹脂應選擇環(huán)氧基或氨基型生產甲基三乙氧基硅烷;酚醛樹脂應使用氨基或脲基有機硅烷偶聯劑;烯烴聚合物應使用乙烯基型有機硅烷偶聯劑;硫磺硫化橡膠應使用巰基型有機硅烷偶聯劑。選擇生產甲基三乙氧基硅烷的一般原則。
早在1940年代,約翰·霍普金斯大學的Ralph K Witt等人在向海軍軍械局提交的“秘密”報告中指出,玻璃纖維已用烯丙基三乙氧基硅烷處理過。所得的不飽和聚合物復合材料的強度是用乙基三氯硅烷處理的玻璃纖維的強度的兩倍,從而打開了生產甲基三乙氧基硅烷的實際應用歷史,很大地刺激了硅烷偶聯劑的研究和開發(fā)。硅烷的應用:硅烷偶聯劑作為連接兩種性質不同的材料的“分子橋”,已廣泛用于復合材料,涂料,膠粘劑和其他行業(yè)。隨著其在玻璃纖維增強材料中的應用,合成的種類正在增加,并且應用范圍也在擴大?,F在,生產甲基三乙氧基硅烷基本上可用于所有無機材料和有機材料的連接表面,并已廣泛用于汽車,航空,電子和建筑等行業(yè)。
硅烷體系分析的困難在于對硅烷偶聯劑類型的定性和定量確定以及對痕量添加劑的定性和定量確定。顯微光譜分析使用質譜,核磁,高效液相色譜,熒光光譜,離子色譜等儀器來檢測樣品中的生產甲基三乙氧基硅烷并分析痕量的痕量添加劑(促進劑,絡合劑等)。確保沒有系統信息丟失。另外,市場上硅烷偶聯劑的質量不同,水解后的穩(wěn)定性差距大,影響使用。顯微光譜分析通過大量實驗確定了高質量的生產甲基三乙氧基硅烷供應商,并根據鹽霧噴射時間,對配方進行了諸如附著力等性能指標的評估,并獲得了優(yōu)化的配方。
國外情況:國外相關研究很早就開始了。美國辛辛那提大學的Van Ooij W J教授首先將生產甲基三乙氧基硅烷用于金屬預處理。他已經在1990年代開始進行研究嘗試,并獲得了大量研究成果和zhuanli。國內情況:近年來,中國也開始研究和使用硅烷偶聯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年在中國科學院化學研究所研制出KH-550,KH-560,KH-570,KH-590等型號的生產甲基三乙氧基硅烷,并投入生產相繼。后來,氨基硅烷和改性氨基硅烷相繼出現。后來,開發(fā)了耐熱硅烷,陽離子硅烷,重氮和疊氮化硅烷?,F在,我們國內的硅烷生產商發(fā)展迅速,許多品種擺脫了對進口的依賴。