有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑在線(xiàn)咨詢(xún)【能德新材料】

硅烷偶聯(lián)劑

是一類(lèi)分子中同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)的有機(jī)硅化合物，用以改善聚合物與無(wú)機(jī)物實(shí)際粘接強(qiáng)度。這既可能是指真正粘接力的提高，也可能是指浸潤(rùn)性、流變性和其它操作性能的改進(jìn)。偶聯(lián)劑還可能對(duì)界面區(qū)域產(chǎn)生改性作用，有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑以增強(qiáng)有機(jī)相與無(wú)機(jī)相的邊界層。

因此，硅烷偶聯(lián)劑廣泛運(yùn)用于膠黏劑、涂料和油墨、橡膠、鑄造、玻璃纖維、電纜、紡織、塑料、填料、表面處理等行業(yè)。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式XSiR3表示。

式中，X為非水解基團(tuán)，包括鏈烯基（主要為Vi）以及末端帶有Cl、NH2等官能團(tuán)的烴基，即碳官能基；R為可水解基團(tuán)，包括OMe、OEt等。

X中所帶的官能團(tuán)容易和有機(jī)聚合物中的官能團(tuán)，如OH、NH2、COOH等反應(yīng)，從而使硅烷和有機(jī)聚合物連接；能團(tuán)水解時(shí)，則Si-R轉(zhuǎn)化成Si-OH，并副生HR，如MeOH、EtOH等。硅微粉表面改性設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)其表面改性機(jī)理所確定的加工工藝為基準(zhǔn)，選擇和配套無(wú)污染的表面改性設(shè)備。而Si-OH既可與其他分子中的Si-OH或被處理基材表面的Si-OH發(fā)生縮合脫水反應(yīng)形成Si-O-Si鍵結(jié)合，甚至還可與某些氧化物反應(yīng)，生成穩(wěn)定的Si-O鍵合，從而使硅烷得以和無(wú)機(jī)物或金屬連接。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑存在問(wèn)題及解決方法

硅烷偶聯(lián)劑對(duì)金屬表面改性技術(shù)正成為一種新型的磷化法替代技術(shù)，具有巨大的潛力。這種被稱(chēng)為IPN的理論被廣泛采用，用來(lái)解釋有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的粘合機(jī)理。然而，該工藝還存在一定不足，由于硅烷金屬表面處理劑pH值升高有利于硅醇縮聚反應(yīng)的進(jìn)行，但是pH值的升高導(dǎo)致其產(chǎn)生絮凝而導(dǎo)致處理劑失效，有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑使得工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用受限。為此，結(jié)合電沉積法，有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑在金屬表面施加陰極電位后電極表面局部溶液的pH值升高，使其不會(huì)影響本體溶液的穩(wěn)定性，從而使有機(jī)硅烷附著在金屬表面，得到更厚、均勻、致密的硅烷膜層，使涂層的防護(hù)性能更好。此外，還可以通過(guò)對(duì)沉積過(guò)程電化學(xué)參數(shù)的控制，研究硅烷膜結(jié)構(gòu)及耐蝕性的影響，實(shí)現(xiàn)硅烷膜的可控制制備。

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

硅烷偶聯(lián)劑是一類(lèi)分子同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的特殊結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅化合物，可用以下通式表示：

Y-R-SiX3

有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑式中：Y-R為非水解基團(tuán)，X3為可水解基團(tuán)。X中所帶的官能團(tuán)容易和有機(jī)聚合物中的官能團(tuán)，如OH、NH2、COOH等反應(yīng)，從而使硅烷和有機(jī)聚合物連接。Y是可以和有機(jī)化合物起反應(yīng)的基團(tuán)（如乙烯基、氨基、環(huán)氧基、疊氮基等），R是短鏈亞（也稱(chēng)短鏈烷撐基）通過(guò)它把Y與Si原子連接起來(lái)；X是可以進(jìn)行水解反應(yīng)，并生成Si-OH的基團(tuán)，一般的硅烷偶聯(lián)劑是含有三個(gè)可水解的基團(tuán)。

Y與X是兩類(lèi)反應(yīng)特性不同的活性基團(tuán)。在浮法玻璃生產(chǎn)過(guò)程中用硅烷在玻璃表面涂敷一層反光層其粘附力極強(qiáng)在長(zhǎng)期陽(yáng)光照射下不褪色,透光率只有普通玻璃的1/3。Y中所帶的基團(tuán)很容易和有機(jī)聚合物中的官能團(tuán)反應(yīng)，從而可以使硅烷偶聯(lián)劑與有機(jī)高分子基料連接。當(dāng)X活性基團(tuán)水解時(shí)，使Si-X能化為Si-OH，而Si-OH與被處理的硅微粉表面的OH形成氫鍵，同時(shí)進(jìn)行加熱，產(chǎn)生縮合脫水反應(yīng)，形成其價(jià)鍵結(jié)合。由此通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑可將硅微粉體料與有機(jī)高分子材料之間產(chǎn)生一種良好的界面結(jié)合，使兩者可緊密的結(jié)合到一起。

在硅烷偶聯(lián)劑這兩類(lèi)互異的基團(tuán)中，以Y基團(tuán)為重要，有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑它對(duì)有機(jī)高分子制品的性能影響很大，起決定偶聯(lián)劑性能的作用。只有當(dāng)Y基團(tuán)能和對(duì)應(yīng)的有機(jī)高分子材料起很好的反應(yīng)效果，才能使其基材的性能得到提高。

一般要求Y基團(tuán)要與有機(jī)高分子材料能很好的相溶，并能起到偶聯(lián)的作用。所以對(duì)不同的有機(jī)高分子材料應(yīng)考慮選擇適當(dāng)?shù)腨基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑。