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發(fā)布時間:2020-12-24 19:48  
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硅烷偶聯(lián)劑
是一類分子中同時含有兩種不同化學性質(zhì)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(lián)劑還可能對界面區(qū)域產(chǎn)生改性作用,硅烷偶聯(lián)劑kh540以增強有機相與無機相的邊界層。
因此,硅烷偶聯(lián)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(yè)。
硅烷偶聯(lián)劑kh540其經(jīng)典產(chǎn)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(yīng),從而使硅烷和有機聚合物連接;硅烷處理與傳統(tǒng)的磷化法相比具有以下優(yōu)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(chǎn)生沉渣,處理時間短,控制簡便。能團水解時,則Si-R轉(zhuǎn)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(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機物或金屬連接。
硅烷偶聯(lián)劑kh540國內(nèi)外研究發(fā)展
硅烷處理技術(shù)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(shù)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(jié)果表明,金屬表面硅烷處理工藝技術(shù)可以取代涂裝前磷化及鉻化處理,且硅烷偶聯(lián)劑kh540技術(shù)具有常溫處理、無污染的特點,可廣泛應(yīng)用于涂裝前處理與防腐領(lǐng)域。由于硅烷偶聯(lián)劑的水解效果取決于Si-X,而與有機高分子材料的反應(yīng)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(shù)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(jié)合較好,硅烷偶聯(lián)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(tǒng)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(chǎn)企業(yè)。
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(wěn)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(jié)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(huán)保、成本低等優(yōu)點,經(jīng)硅烷處理的金屬表面的耐蝕性能優(yōu)于傳統(tǒng)的磷化技術(shù)。硅烷偶聯(lián)劑kh540選擇方法主要是通過試驗預(yù)選,并應(yīng)根據(jù)硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及與硅微粉作用的機理,同時還需綜合考慮下游產(chǎn)品基料的組成及對硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)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(shù)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(fā)現(xiàn)在膜層具有自愈性能,掃描振蕩電極技術(shù)(SVET)測試結(jié)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(fā)現(xiàn)含有硫醇鍵的硅烷與銅表面結(jié)合良好,硅烷偶聯(lián)劑kh540并可顯著抑制表面陽極反應(yīng),從而有效提高銅的防腐性能。
硅烷偶聯(lián)劑kh540在表面處理行業(yè)應(yīng)用
有機硅烷表面預(yù)處理:在金屬表面預(yù)處理工藝中,隨著環(huán)保壓力的逐漸增大,含有硅烷的前處理產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)磷化工藝是今后世界的發(fā)展趨勢。硅烷前處理技術(shù)做為磷化替代技術(shù)之一,將會引起更廣泛的關(guān)注。
有機硅烷復(fù)合鈍化:硅烷偶聯(lián)劑在提高復(fù)合材料的耐蝕性能方面的顯著效果,早已得到確認,國內(nèi)許多大型鋼鐵公司已從國外引進了無鉻鈍化生產(chǎn)線,該類型的硅烷復(fù)合鈍化膜耐蝕性雖不能超過鉻酸協(xié)鈍化膜,但其綜合性能十分優(yōu)越,是今后無鉻鈍化重點發(fā)展方向。
含有機硅烷涂料:從分子設(shè)計層面進一步完善硅烷體系,針對不同的涂料體系開發(fā)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(yè)的應(yīng)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(lián)劑與粉體產(chǎn)生縮合反應(yīng),達到形成共價鍵的效果。硅烷偶聯(lián)劑kh540深入開展在環(huán)保無鉻涂料領(lǐng)域的應(yīng)用研究,可代替許多傳統(tǒng)含鉻的涂料,硅烷偶聯(lián)劑kh540適應(yīng)人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
硅烷偶聯(lián)劑kh540表面改性設(shè)備的選擇
硅微粉表面改性設(shè)備的選擇,應(yīng)根據(jù)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(shè)備。目前前國內(nèi)的表面改性設(shè)備比較多,但是有些表 面改性設(shè)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(lián)劑kh540表面改性的效果不好,因此要對購置的改性設(shè)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(jù)官能團品種及結(jié)構(gòu)決定,硅烷偶聯(lián)劑kh540主要應(yīng)用領(lǐng)域包括橡膠、復(fù)合材料、塑料、粘合劑等領(lǐng)域,跨度非常廣。
硅烷偶聯(lián)劑kh540表面改性設(shè)備的選擇是硅微粉表面改性至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),在選擇表面改性設(shè)備時應(yīng)考慮滿足以下幾點要求:
一是表面改性設(shè)備能將硅微粉在動態(tài)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(lián)劑與粉體產(chǎn)生縮合反應(yīng),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(tài)的狀況下。
四是表面改性設(shè)備應(yīng)滿足表面改性劑分加的要求。
五是為解決表面改性中產(chǎn)生的假團聚和硬團聚體,一定要進行有效的分級,應(yīng)有專用的分級設(shè)備進行配套。