硅烷偶联剂是一类具有有机官能团的硅烷,在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团。
硅烷偶联剂主要应用于玻璃纤维增强材料中和橡胶制品,用于玻璃纤维、无机填料和其它增强材料进行表面处理。
另外,硅烷偶联剂还用作环氧、聚 氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、丁精橡胶等粘接剂和聚氨酯、氯丁橡胶、丁基橡胶等密封剂中的增粘剂等。
选用硅烷偶联剂的一般原则
由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够准确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。玻纤复合材料使用硅烷偶联剂,玻璃纤维将获得下列益处:1、从热极到冷极循环测试性能提高。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应;改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。
增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。
使用方法
如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。将含有芪3的改性SnF2粉末掺入低熔点铅锡氟磷酸盐玻璃,获得了芪3掺杂的有机/无机杂化玻璃,这种玻璃有更好的投射性和均匀性。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。