portant; overflow-wrap: break-word !important;">硅烷偶聯(lián)劑是一類(lèi)具有特殊結構的低分子有機硅化合物,其通式為RSiX3,式中R代表與聚合物分子有親和力或反應能力的活性官能團,如氧基、硫基、乙烯基、環(huán)氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能夠水解的烷氧基,如鹵素、烷氧基、酰氧基等。
在進(jìn)行偶聯(lián)時(shí),首先X基水形成硅醇,然后與無(wú)機粉體顆粒表面上的羥基反應,形成氫鍵并縮合成-SiO-M共價(jià)鍵(M表示無(wú)機粉體顆粒表面)。同時(shí),硅烷各分子的硅醇又相互締合齊聚形成網(wǎng)狀結構的膜覆蓋在粉體顆粒表面,使無(wú)機粉體表面有機化。1、硅烷偶聯(lián)劑種類(lèi)及適用對象 根據分子結構中R基的不同,硅烷偶聯(lián)劑可分為氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷以及異氰酸酯基硅烷等。 硅烷偶聯(lián)劑可用于許多無(wú)機粉體,如填料或顏料的表面處理,其中對含硅酸成分較多的石英粉、玻璃纖維、白炭黑等效果最好,對高嶺土、水合氧化鋁、氧化鎂等效果也比較好,對不含游離酸的鈦酸鈣效果欠佳。 但選擇硅烷偶聯(lián)劑對無(wú)機粉體進(jìn)行表面改性處理時(shí),一定要考慮聚合物基料的種類(lèi),也即一定要根據表面改性后無(wú)機粉體的應用對象和目的來(lái)仔細選擇硅烷偶聯(lián)劑。
多數硅烷偶聯(lián)劑在使用之前要配成水溶液,即使其預先水解。水解時(shí)間依硅烷偶聯(lián)劑的品種和溶液的pH值不同而異,從幾分鐘到幾十分鐘不等。配置時(shí)水溶液的pH值一般控制在3-5之間,pH值高于5或低于3將會(huì )促進(jìn)聚合物的生成。因此,已配置好的、已水解的硅烷偶聯(lián)劑不能放置太久,否則會(huì )自行縮聚而失效。 硅烷偶聯(lián)劑用量與偶聯(lián)劑的品種及填料的比面積有關(guān),假設為單分子層吸附,可按下式進(jìn)行計算:硅烷偶聯(lián)劑用量=(填料質(zhì)量×填料比表面積)/硅烷偶聯(lián)劑最小包覆面積 硅烷偶聯(lián)劑最小包覆面積以硅烷偶聯(lián)劑的品種不同而異。一般來(lái)說(shuō),實(shí)際用量要小于用上述公式計算的用量。當不知道無(wú)機粉體的比表面積數據或硅烷偶聯(lián)劑的最小包覆面積時(shí),可將硅烷偶聯(lián)劑用量選定為無(wú)機粉體質(zhì)量的0.10%-1.5%。
大多數硅烷偶聯(lián)劑既可以用于干法表面改性,也可以用于濕法表面改性。