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發布時間:2020-12-30 07:06  
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新型硅烷偶聯劑作用過程
偶聯劑作用過程
B?Arkles根據偶聯劑的偶聯過程提出了4步反應模型,即:
①與硅原子相連的SiX基水解,生成SiOH;
②Si-OH之間脫水縮合,生成含Si-OH的低聚硅氧烷;
③低聚硅氧烷中的SiOH與基材表面的OH形成氫鍵;
④加熱固化過程中,新型硅烷偶聯劑伴隨脫水反應而與基材形成共價鍵連接。
一般認為,界面上硅烷偶聯劑水解生成的3個硅羥基中只有1個與基材表面鍵合;二是在硅烷偶聯劑與反應過程中應保持一定的反應時間,因不同的反應時間其改性的效果是不同的。剩下的2個Si-OH,或與其他硅烷中的Si-OH縮合,或呈游離狀態。因此,通過硅烷偶聯劑可使2種性能差異很大的材料界面偶聯起來,從而新型硅烷偶聯劑提高復合材料的性能和增加黏結強度,并獲得性能優異、可靠的新型復合材料。硅烷偶聯劑廣泛用于橡膠、塑料、膠黏劑、密封劑、涂料、玻璃、陶瓷、金屬防腐等領域。現在,硅烷偶聯劑已成為材料工業中必不可少的助劑之一。
新型硅烷偶聯劑作用及功能
硅烷作用的機理和功能
當有機材料和無機材料共混時,有機硅在兩種材料表面顯示出親和力。有機硅的這種雙向功能,被稱為硅烷分子的雙向反應。硅烷通過化學作用,在有機物和無機物兩種材料的縫隙間搭起了橋梁。由于硅烷的作用,兩種材料形成了持久的化學粘接,因此提高了礦物復合材料的耐久性能。當有許多其它材料共混時,硅烷被稱為偶聯劑,是具用雙向反應的材料,在不同材料間搭起橋梁。由于硅烷的作用,兩種材料形成了持久的化學粘接,因此提高了礦物復合材料的耐久性能。
幾點介紹新型硅烷偶聯劑功能
硅烷偶聯劑的功能從幾個方面進行說明。
首先是化學交互作用,更準確說是新型硅烷偶聯劑化學反應,硅烷中帶的有機基團和有機高分子材料的相容性是非常重要的,但對礦物填料和高分子材料的化結來說這并不是必需的。由于這個原因,應該對硅烷進行選擇,保證選擇的硅烷能提供礦物填料和高分子材料適宜的化學粘結性能。身為偶聯劑中被應用得最早、最廣泛的一員,硅烷偶聯劑發展至今已有近70年的歷史,幾乎可以與任何一種材料交聯,包括熱固性材料、熱塑性材料、橡膠及無機材料等,因此應用十分廣泛。
第二,硅烷的作用可以用相互貫穿的網絡理論來解釋。這種被稱為IPN的理論被廣泛采用,用來解釋有機物和無機物的粘合機理。IPN理論的實質內容是:硅烷在高分子材料中提供一個三維空間網絡傳播功能,新型硅烷偶聯劑促使兩種不同材料接觸面積的增加和纏結分子網絡的增加。為形成這種三維空間網絡,硅烷首先與填料表面發生反應,然后與其他硅烷分子反應,形成硅氧烷網絡。在這個網絡中,有很多有機反應點,是由烷氧基硅烷的R基團帶來的。硅烷的微電子應用還在向縱深發展:低溫外延、選擇外延、異質外延。