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發布時間:2020-12-31 07:00  
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常用硅烷偶聯劑種類和用量對改性鋁性能的影響
為了研究硅烷偶聯劑種類和用量對改性鋁性能的影響,南京能德新材料公司針對不同種類的硅烷偶聯劑改性處理顏料鋁做了實驗。
通過實驗,我們得知未改性的顏料鋁具有疏水性,無法分散在水性體系中,全部漂浮于水面;相比其他三種硅烷偶聯劑,而經常用硅烷偶聯劑WD-60表面改性后的顏料鋁,能大部分懸浮在水性體系中,親水性較好,光澤性略有降低但不明顯。本研究初步選用WD-60硅烷偶聯劑作為鋁顏料表面改性劑。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。
硅烷偶聯劑的用量以其在水解溶液中的濃度來表示。
通過實驗可以表明,當硅烷偶聯劑含量較少時,顏料鋁部分漂浮于水面,因為WD-60未能完全包覆于鋁表面形成致密親水性包覆膜層;當WD-60含量較高時,鋁顏料發生部分沉淀,顏料光澤性明顯降低,因為顏料表面過多的硅烷偶聯劑發生縮聚反應導致團聚下沉。常用硅烷偶聯劑試驗現象表明:經用量為5%的WD-60硅烷偶聯劑包覆改性后的顏料鋁在水性體系中分散穩定性明顯提高,顏料外觀基本沒有發生變化。端硅烷聚醚是以硅烷氧基封端聚醚的長鏈結構,不會像聚氨酯密封膠含有毒性的異酸酯基團和游離異酸酯。
常用硅烷偶聯劑改性硅微粉使用注意事項
常用硅烷偶聯劑硅微粉表面改性主要是為了解決3個問題:
一是分散問題;
二是與有機高分子材料界面結合的問題;
三是功能化及專用化問題。
要想做好硅微粉表面改性,一定要以表面改性的機理為依據,認真了解表面改性劑的結構與性質,同時考慮下游有機高分子制品的基材、主體配方及技術要求,經綜合考慮選擇合理的改性劑,在此基礎上確定表面改性工藝和設備。
硅烷偶聯劑是硅微粉表面改性的改性劑,可將硅微粉親水性轉變為親有機性表面,常用硅烷偶聯劑還可提高有機高分子材料對其粉體的潤濕性,并通過官能團使硅微粉與有機高分子材料實現牢固的共價鍵界面結合。
但是,硅烷偶聯劑的應用效果與選用的種類、用量、水解情況、基材特性、有機高分子材料的應用場合、方法及條件等有關。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。所以要使用好硅烷偶聯劑,就要對其結構、性質及與硅微粉作用的機理等進行認真的研究,這樣才能正確的選擇和使用好硅烷偶聯劑,設計和制造出工藝合理的表改性設備。
常用硅烷偶聯劑硅微粉的未來發展趨勢
目前,國產的活性硅微粉產品因其只用硅偶聯劑簡單的混合處理,常用硅烷偶聯劑效果不夠理想,粉體與樹脂混合時很容易團聚,而國外有許多專利提出了對硅微粉的活性處理,例如德國專利提出用聚硅烷和硅微粉混合,并在紫外線照射下攪拌,獲得活性硅微粉;日本專家提出硅烷二醇衍生物處理硅微粉,并在常用硅烷偶聯劑混合過程中加入催化劑,使偶聯劑對粉體的包裹均勻,從而能使環氧樹脂能與硅微粉達到理想的結合效果。硅烷作為含硅薄膜和涂層的應用已從傳統的微電子產業擴展到鋼鐵、機械、化工和光學等各個領域。
因此,我國硅微粉生產廠家在表面改性的道路上道遠,不僅需要上游偶聯劑廠家的密切配合,更需要下游應用廠家的通力合作。只要解決改性的技術難題,活性硅微粉的市場將非常值得期待。
常用硅烷偶聯劑在金屬表面的工藝
硅烷處理技術正是利用了硅烷偶聯劑的特殊性能。在金屬表面的成膜過程為:
(1)硅烷偶聯劑經水解后,形成具有疏水和親水結構的硅醇;
(2) 常用硅烷偶聯劑通過分子間脫水縮合形成有序的低聚物;
(3) 低聚物與金屬表面上的羥基形成氫鍵;
(4) 常用硅烷偶聯劑由于分子內脫水,部分形成共價鍵后,緊密排列在金屬表面,形成一層致密的硅烷膜。