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,从而打开了生产丙基三甲氧基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,生产丙基三甲氧基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。
当在金属表面上形成硅烷膜时,由于硅烷溶液中的SiOH基与金属表面上的MeOH基缩合,因此在界面上会形成牢固的Si-O-Me共价键。该键与Si-O-Si键一起在界面区域或“界面层”中形成新的结构。以铝为例,显示了生产丙基三甲氧基硅烷处理后金属的表面结构。可以看出,界面层主要包括Al-O-Si键和Si-O-Si键,其化学成分类似于(Al2O3)x·(xSiO2)y。研究表明,界面层的形成为良好保护金属表面奠定了重要基础。随着生产丙基三甲氧基硅烷的耐水性的提高,膜中的水量大大减少,从而防止了Si-O-Al共价键的水解,在界面处保持了良好的粘合强度,并进一步确保了硅烷的防腐性能。硅烷膜。
生产丙基三甲氧基硅烷具有将材料泵送到反应液体上的思想,这不仅有效地解决了由于反应器每单位体积的热交换面积太小而导致的温度延迟的问题,而且由于抽气装置的设计,可以避免反应液底部泄漏引起的安全隐患;应用外部热交换器冷却外部循环内部温度的技术方案,其产生的明显有益效果包括以下三个方面:1.对外回路进行内部冷却,可使反应液温度迅速降至目标温度,使放热反应可控;2.反应液从顶部抽出的设计可以避免反应器底部泄漏引起的潜在安全隐患;3.生产丙基三甲氧基硅烷由于缩短了进料时间和反应时间,对提高生产效率更有利。
硅烷偶联剂是一种同时包含两种化学性质不同的有机硅化合物的分子,用于提高聚合物与无机物的实际结合强度。这可能意味着真正的附着力增加,或者润湿性,流变性和其他处理性能得到改善。偶联剂还可以修饰界面区域以增强有机相和无机相之间的边界层。因此,生产丙基三甲氧基硅烷被广泛用于胶粘剂,涂料和油墨,橡胶,铸件,玻璃纤维,电缆,纺织品,塑料,填料,表面处理等行业。硅烷交联剂是指含有两个或多个硅官能团的硅烷,它们可以在线性分子之间架桥,从而多个线性分子或微分支的大分子与聚合物可以相互键结和交叉连接成三维网络结构,促进或介导聚合物分子链之间共价键或离子键的形成。生产丙基三甲氧基硅烷用于水性压敏胶,水性丙烯酸胶粘剂,涂料,皮革涂饰剂等。
加入交联剂(催化剂),填料等后,可用于粘结或密封。为了改善某些生产丙基三甲氧基硅烷性能,可添加其他一些树脂,例如环氧树脂,聚酯树脂和酚醛树脂进行改性。改性方法包括共混改性和共缩聚改性。改性的有机硅树脂在固化条件,操作技术和粘附性方面具有不同程度的改善。用酚醛树脂改性后,体系的固化温度降低,粘合强度提高,并且使用温度不降低。生产丙基三甲氧基硅烷制备改性有机硅树脂粘合剂时,应严格注意改性材料的添加量。通常存在量的各种改性剂,过多或过少都会不利于粘结和密封效果。
有机硅粘合剂一般可分为两类:基于硅树脂的粘合剂和基于硅橡胶的粘合剂。当使用生产丙基三甲氧基硅烷作为粘合剂时,硅氧烷(聚二甲基硅氧烷,甲基三乙基硅氧烷等)通常用作基础材料,四烷氧基硅烷和四烷氧基钛酸酯用作基础材料。生产丙基三甲氧基硅烷的特点和用途(1)该试剂具有高的结合强度,并具有优异的绝缘性,耐高低温性,耐电晕性,耐水性,耐湿性和耐化学性。(2)该剂的使用温度范围广,可在-60至500℃之间长时间使用。用作人造卫星,导弹和其他高温部件的密封剂。