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有三種用現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷處理玻璃纖維的方法:預(yù)處理,后處理和遷移。偶聯(lián)劑預(yù)處理方法可以提高纖維與樹脂之間的潤(rùn)濕性,增加界面之間的結(jié)合力,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。然而,在使用后處理方法或遷移方法之后,玻璃布的潤(rùn)濕性沒(méi)有顯著改善。現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷后處理的方法是先用熱處理去除玻璃纖維中的紡織上漿劑,熱處理后纖維的強(qiáng)度會(huì)降低;然后浸漬偶聯(lián)劑以增加表面活性基團(tuán)。偶聯(lián)劑遷移方法是將偶聯(lián)劑直接添加到樹脂配方中。在浸漬期間,處理劑從樹脂膠“遷移”到玻璃纖維表面的作用被用來(lái)與玻璃纖維表面相互作用。共同作用。
1、干法;這是使用較廣泛的非金屬礦物粉末表面改性工藝。當(dāng)前用于非金屬礦物填料和顏料,原因是干法工藝簡(jiǎn)單,操作靈活,投資少,改性劑適應(yīng)性好。(1)間歇干燥過(guò)程;其特點(diǎn)是可以在較大范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)表面改性時(shí)間,但現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷顆粒表面改性劑難以均勻涂覆,單位產(chǎn)品消耗大,生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。(2)連續(xù)修改過(guò)程;它的特點(diǎn)是粉末和表面改性劑的分散性更好,現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷顆粒表面涂層均勻,單位產(chǎn)品的改性劑消耗量少,勞動(dòng)強(qiáng)度低,生產(chǎn)效率高,適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。2、濕表面有機(jī)改性工藝;3、機(jī)械化學(xué)/化學(xué)涂料復(fù)合改性工藝;4、無(wú)機(jī)沉淀反應(yīng)/化學(xué)涂料復(fù)合改性工藝;5、物理涂層/化學(xué)涂層復(fù)合改性工藝。
硅烷偶聯(lián)劑是一種硅烷,在分子中包含兩個(gè)不同的化學(xué)性質(zhì)(有機(jī)官能團(tuán)和可水解基團(tuán))。分子結(jié)構(gòu)通常為:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y為有機(jī)官能團(tuán),R為可水解的硅官能團(tuán))。通過(guò)使用現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷可以在無(wú)機(jī)物和有機(jī)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(jī)基體-硅烷偶聯(lián)劑-無(wú)機(jī)基體的粘結(jié)層。改善復(fù)合材料的性能并增加粘結(jié)強(qiáng)度。典型的現(xiàn)貨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。
早在1940年代,約翰·霍普金斯大學(xué)的Ralph K Witt等人在向海軍軍械局提交的“秘密”報(bào)告中指出,玻璃纖維已用烯丙基三乙氧基硅烷處理過(guò)。所得的不飽和聚合物復(fù)合材料的強(qiáng)度是用乙基三氯硅烷處理的玻璃纖維的強(qiáng)度的兩倍,從而打開了現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷的實(shí)際應(yīng)用歷史,很大地刺激了硅烷偶聯(lián)劑的研究和開發(fā)。硅烷的應(yīng)用:硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種性質(zhì)不同的材料的“分子橋”,已廣泛用于復(fù)合材料,涂料,膠粘劑和其他行業(yè)。隨著其在玻璃纖維增強(qiáng)材料中的應(yīng)用,合成的種類正在增加,并且應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大?,F(xiàn)在,現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷基本上可用于所有無(wú)機(jī)材料和有機(jī)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)。
首先,弱酸性和弱堿性水溶液可以促進(jìn)硅烷偶聯(lián)劑的水解。一水溶液的pH值使現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷更易于水解??梢酝ㄟ^(guò)添加乙酸,氨和其他物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)其基團(tuán)對(duì)水溶液的pH值影響較弱的硅烷,以調(diào)節(jié)水溶液的pH值,從而使硅烷偶聯(lián)劑更易于水解。偶聯(lián)劑的水解速率顯著提高。其次,當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí),將產(chǎn)生一定量的甲醇,乙醇和與水混溶的其他溶劑。這取決于硅烷結(jié)構(gòu)中的X基團(tuán)。如果預(yù)先將現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷添加到水溶液中以進(jìn)行水解,則此時(shí)產(chǎn)生的溶劑將使硅烷偶聯(lián)劑更充分地分散在水溶液中并使水解溶液更穩(wěn)定。如果事先將少量乙醇添加到水溶液中,然后進(jìn)行乙烯基硅烷的水解,則油珠狀硅烷偶聯(lián)劑將更易與水溶液混溶,并且不易因沉淀而沉淀出來(lái)。
僅使用現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷的轉(zhuǎn)化膜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化膜薄,耐腐蝕性差。盡管它們可以改善涂層和金屬基材之間的結(jié)合力,但金屬基材在涂層之前容易生銹。該轉(zhuǎn)化涂層層難以滿足各工序之間的防銹要求,因此有必要添加其他成膜材料以進(jìn)行復(fù)合以改善轉(zhuǎn)化膜性能的所有方面??梢蕴砑映赡げ牧?,例如氟鋯酸,硼酸鹽和鉬酸鹽等。由于這些物質(zhì)大多數(shù)是水溶性無(wú)機(jī)物質(zhì),因此不能直接與硅烷偶聯(lián)劑混溶,因此需要水作為載體現(xiàn)貨丙基三甲氧基硅烷與無(wú)機(jī)物共存,需要將油溶性硅烷偶聯(lián)劑加入水中進(jìn)行水解處理。如果不進(jìn)行水解處理,硅烷偶聯(lián)劑將像小油珠一樣漂浮在水溶液中,并且不能均勻地分散在水溶液中,這將大大降低硅烷偶聯(lián)劑的作用。
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