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發布時間:2020-12-24 19:48  
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硅烷偶聯劑
是一類分子中同時含有兩種不同化學性質的有機硅化合物,用以改善聚合物與無機物實際粘接強度。這既可能是指真正粘接力的提高,也可能是指浸潤性、流變性和其它操作性能的改進。偶聯劑還可能對界面區域產生改性作用,硅烷偶聯劑kh540以增強有機相與無機相的邊界層。
因此,硅烷偶聯劑廣泛運用于膠黏劑、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。
硅烷偶聯劑kh540其經典產物可用通式XSiR3表示。
式中,X為非水解基團,包括鏈烯基(主要為Vi)以及末端帶有Cl、NH2等官能團的烴基,即碳官能基;R為可水解基團,包括OMe、OEt等。
X中所帶的官能團容易和有機聚合物中的官能團,如OH、NH2、COOH等反應,從而使硅烷和有機聚合物連接;硅烷處理與傳統的磷化法相比具有以下優點:無有害重金屬離子,不含磷,無需加溫且硅烷處理過程不產生沉渣,處理時間短,控制簡便。能團水解時,則Si-R轉化成Si-OH,并副生HR,如MeOH、EtOH等。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發生縮合脫水反應形成Si-O-Si鍵結合,甚至還可與某些氧化物反應,生成穩定的Si-O鍵合,從而使硅烷得以和無機物或金屬連接。
硅烷偶聯劑kh540國內外研究發展
硅烷處理技術可以有效地用于鐵、鋁、銅、鋅、鎂及合金的防護。
對金屬表面硅烷處理工藝技術及處理后的功能特性進行了研究。分別進行了中性鹽霧、銅加速醋酸鹽霧、電偶腐蝕、大氣暴露和海水浸泡試驗。結果表明,金屬表面硅烷處理工藝技術可以取代涂裝前磷化及鉻化處理,且硅烷偶聯劑kh540技術具有常溫處理、無污染的特點,可廣泛應用于涂裝前處理與防腐領域。由于硅烷偶聯劑的水解效果取決于Si-X,而與有機高分子材料的反應活性則取決于C-Y。
采用KH-550硅烷溶液對AZ31鎂合金試片進行硅烷化處理,通過浸泡和電化學測試技術評定出8%的硅烷溶液中浸涂50s表干后在100℃陳化0.5h所形成的硅烷膜層與鎂合金基體之間的界面結合較好,硅烷偶聯劑kh540并很好地抑制了鎂合金的腐蝕,提高了其耐腐蝕性能。減排:傳統磷化處理后的沉渣、含磷及磷化后廢水處理等問題,一直困擾著涂裝生產企業。
哈爾濱化工研究所選取了一種新型的金屬表面防護硅烷化處理試劑——乙烯基硅烷,并使其在水和醇混合溶劑中水解,水解過程穩定性好,且能保證硅羥基的含量。通過耐水性測試、鹽水浸泡測試、耐酸堿性測試、3%CuSO4溶液點蝕實驗結果表明,該新型的金屬表面防護硅烷化處理試劑耐水性、耐鹽水性、耐酸堿性、耐CuSO4溶液點蝕性性能良好,同時具有環保、成本低等優點,經硅烷處理的金屬表面的耐蝕性能優于傳統的磷化技術。硅烷偶聯劑kh540選擇方法主要是通過試驗預選,并應根據硅烷偶聯劑的結構、性質及與硅微粉作用的機理,同時還需綜合考慮下游產品基料的組成及對硅烷偶聯劑反應的效果等。
然后對熱鍍鋅鋼及鋁合金表面硅烷膜層進行了一系列研究,研究了單一硅烷對鋁合金及熱鍍鋅鋼防護性能的影響;隨后采用了納米添加劑及稀土改性技術研究硅烷薄膜層對其機械性能及耐腐蝕性的影響,后提出適用性更廣的混合硅烷處理法。
采用電化學阻抗測試(EIS)研究了鋁合金膜層的耐蝕性及自愈性,發現在膜層具有自愈性能,掃描振蕩電極技術(SVET)測試結果也進一步證實了膜層的自愈性。
研究了硅氧烷膜層對銅表面的防護性能,發現含有硫醇鍵的硅烷與銅表面結合良好,硅烷偶聯劑kh540并可顯著抑制表面陽極反應,從而有效提高銅的防腐性能。
硅烷偶聯劑kh540在表面處理行業應用
有機硅烷表面預處理:在金屬表面預處理工藝中,隨著環保壓力的逐漸增大,含有硅烷的前處理產品代替傳統磷化工藝是今后世界的發展趨勢。硅烷前處理技術做為磷化替代技術之一,將會引起更廣泛的關注。
有機硅烷復合鈍化:硅烷偶聯劑在提高復合材料的耐蝕性能方面的顯著效果,早已得到確認,國內許多大型鋼鐵公司已從國外引進了無鉻鈍化生產線,該類型的硅烷復合鈍化膜耐蝕性雖不能超過鉻酸協鈍化膜,但其綜合性能十分優越,是今后無鉻鈍化重點發展方向。
含有機硅烷涂料:從分子設計層面進一步完善硅烷體系,針對不同的涂料體系開發出不同功能官能團的硅烷,可以拓展硅烷在涂料與涂裝行業的應用范圍;二是要有排氣裝置,可將表面改性前后脫除的水以蒸氣的方式排出,使硅烷偶聯劑與粉體產生縮合反應,達到形成共價鍵的效果。硅烷偶聯劑kh540深入開展在環保無鉻涂料領域的應用研究,可代替許多傳統含鉻的涂料,硅烷偶聯劑kh540適應人類與環境的可持續發展。
硅烷偶聯劑kh540表面改性設備的選擇
硅微粉表面改性設備的選擇,應根據其表面改性機理所確定的加工工藝為基準,選擇和配套無污染的表面改性設備。目前前國內的表面改性設備比較多,但是有些表 面改性設備沒有遵循硅微粉表面改性的機理及工藝要求等制造的,造成硅烷偶聯劑kh540表面改性的效果不好,因此要對購置的改性設備進行改造和配套后才能達到較好的效果。硅烷品種眾多,其用途主要根據官能團品種及結構決定,硅烷偶聯劑kh540主要應用領域包括橡膠、復合材料、塑料、粘合劑等領域,跨度非常廣。
硅烷偶聯劑kh540表面改性設備的選擇是硅微粉表面改性至關重要的一個環節,在選擇表面改性設備時應考慮滿足以下幾點要求:
一是表面改性設備能將硅微粉在動態狀況下加熱并保溫,保溫時間能夠自動控制。
二是要有排氣裝置,可將表面改性前后脫除的水以蒸氣的方式排出,使硅烷偶聯劑與粉體產生縮合反應,達到形成共價鍵的效果。
三是保證硅微粉在表面改性機中處在高速動態的狀況下。
四是表面改性設備應滿足表面改性劑分加的要求。
五是為解決表面改性中產生的假團聚和硬團聚體,一定要進行有效的分級,應有專用的分級設備進行配套。