早在1940年代,约翰·霍普金斯大学的Ralph K Witt等人在向海军军械局提交的“秘密”报告中指出,玻璃纤维已用烯丙基三乙氧基硅烷处理过。所得的不饱和聚合物复合材料的强度是用乙基三氯硅烷处理的玻璃纤维的强度的两倍,从而打开了现货乙烯基三氯硅烷的实际应用历史,很大地刺激了硅烷偶联剂的研究和开发。硅烷的应用:硅烷偶联剂作为连接两种性质不同的材料的“分子桥”,已广泛用于复合材料,涂料,胶粘剂和其他行业。随着其在玻璃纤维增强材料中的应用,合成的种类正在增加,并且应用范围也在扩大。现在,现货乙烯基三氯硅烷基本上可用于所有无机材料和有机材料的连接表面,并已广泛用于汽车,航空,电子和建筑等行业。
现货乙烯基三氯硅烷的特点(1)对大多数建筑材料无腐蚀;(2)常温固化;(3)气味很低;(4)不需要底漆即可与各种基材粘合;(5)优良的耐热性,耐臭氧性和耐化学性;(6)优良的电绝缘性能;(7)单组分系统易于使用;(8)优异的耐热性和耐寒性,可在-60℃至220℃连续运行。与其他类型的密封胶相比,现货乙烯基三氯硅烷具有良好的弹性,耐高温和低温柔韧性,耐候性,耐臭氧性和抗紫外线性,并且使用寿命长。成本较高,通常比其他类型的密封剂贵,强度特别是抗撕裂性差,耐水性比聚氨酯密封剂差,耐油性不如聚硫密封剂。
硅烷偶联剂是通过在氯铂酸的催化下,添加氯仿硅(HSiCl3)和具有反应性基团的不饱和烯烃而得到的,然后进行醇解。现货乙烯基三氯硅烷本质上是具有有机官能团的硅烷的一种。在其分子中,它还具有可与无机材料和有机材料化学键合的反应基团,用于化学键合。可以用通式Y(CH2)nSiX3表示,其中n = 0〜3; X-可水解基团;可以与树脂反应的Y-有机官能团。 X通常为氯基,甲氧基,乙氧基,甲氧基乙氧基,乙酰氧基等。当这些基团水解时,形成硅烷醇(Si(OH)3),其与现货乙烯基三氯硅烷形成硅氧烷。 Y是乙烯基,氨基,环氧基,甲基丙烯酰氧基,巯基或脲基。这些反应性基团可以与有机物质反应而键合。
有三种用现货乙烯基三氯硅烷处理玻璃纤维的方法:预处理,后处理和迁移。偶联剂预处理方法可以提高纤维与树脂之间的润湿性,增加界面之间的结合力,降低生产成本,提高生产效率。然而,在使用后处理方法或迁移方法之后,玻璃布的润湿性没有显着改善。现货乙烯基三氯硅烷后处理的方法是先用热处理去除玻璃纤维中的纺织上浆剂,热处理后纤维的强度会降低;然后浸渍偶联剂以增加表面活性基团。偶联剂迁移方法是将偶联剂直接添加到树脂配方中。在浸渍期间,处理剂从树脂胶“迁移”到玻璃纤维表面的作用被用来与玻璃纤维表面相互作用。共同作用。
1、简单搅拌。操作简单,但效果不是很令人满意。2、溶胶-凝胶法。根据反应前体的不同,可将其分为几类,例如在有机聚合物存在下形成无机相网络;在现货乙烯基三氯硅烷相存在下有机单体的聚合;同时在有机相和无机相之间形成互穿网络。这种过程比较复杂,但是效果更好。3、以胶体SiO2颗粒为核,通过常规乳液聚合制备核-壳结构复合乳液,这是核-壳聚合工艺的延伸。4、现货乙烯基三氯硅烷通过偶联剂与乳液结合。此过程简单实用,需要深化和完善。本文选择表面处理剂-硅烷偶联剂制备有机-无机杂化涂料。工艺简单,反应条件温和,易于控制。进行了更系统的工艺条件测试,并更改了工艺参数以实现涂层性能的定制。
(1)硅烷偶联剂的种类;根据分子结构中的不同R基团,硅烷偶联剂可分为氨基硅烷,环氧硅烷,硫代硅烷,甲基丙烯酰氧基硅烷,乙烯基硅烷,脲基硅烷和异氰酸酯硅烷。(2)现货乙烯基三氯硅烷的适用对象;它对含有更多硅酸的石英粉,玻璃纤维,白炭黑等效果很好。它对高岭土,水合氧化铝和氧化效果很好。镁也是有效的,但是对于不含游离酸的钛酸钙无效。(3)现货乙烯基三氯硅烷的选择;但是,在选择硅烷偶联剂对无机粉末的表面进行改性时,需要考虑聚合物粘合剂的种类。