国外情况:国外相关研究很早就开始了。美国辛辛那提大学的Van Ooij W J教授首先将现货硅烷交联剂用于金属预处理。他已经在1990年代开始进行研究尝试,并获得了大量研究成果和zhuanli。国内情况:近年来,中国也开始研究和使用硅烷偶联剂来处理金属树脂涂料体系。徐毅研究了乙烯基三乙氧基硅烷和环氧三乙氧基硅烷的水解和包覆过程。我国于1950年在中国科学院化学研究所研制出KH-550,KH-560,KH-570,KH-590等型号的现货硅烷交联剂,并投入生产相继。后来,氨基硅烷和改性氨基硅烷相继出现。后来,开发了耐热硅烷,阳离子硅烷,重氮和叠氮化硅烷。现在,我们国内的硅烷生产商发展迅速,许多品种摆脱了对进口的依赖。
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,从而打开了现货硅烷交联剂的实际应用历史,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,现货硅烷交联剂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。
硅烷体系分析的困难在于对硅烷偶联剂类型的定性和定量确定以及对痕量添加剂的定性和定量确定。显微光谱分析使用质谱,核磁,高效液相色谱,荧光光谱,离子色谱等仪器来检测样品中的现货硅烷交联剂并分析痕量的痕量添加剂(促进剂,络合剂等)。确保没有系统信息丢失。另外,市场上硅烷偶联剂的质量不同,水解后的稳定性差距大,影响使用。显微光谱分析通过大量实验确定了高质量的现货硅烷交联剂供应商,并根据盐雾喷射时间,对配方进行了诸如附着力等性能指标的评估,并获得了优化的配方。
硅烷偶联剂是一种硅烷,在分子中包含两个不同的化学性质(有机官能团和可水解基团)。分子结构通常为:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y为有机官能团,R为可水解的硅官能团)。通过使用现货硅烷交联剂可以在无机物和有机物之间的界面之间建立“分子桥”,以将性质非常不同的两种材料连接在一起,从而形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的粘结层。改善复合材料的性能并增加粘结强度。典型的现货硅烷交联剂包括A151(乙烯基三乙氧基硅烷),A171(乙烯基三甲氧基硅烷),A172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)等。
氨基是有机化学的基本基础。所有含有氨基的有机物质都具有一定的碱特性。它是高反应性和容易氧化的基团。氨基具有两个可以与各种聚合物反应的活性氢。它可以大大提高现货硅烷交联剂增强的热塑性和热固性塑料的干,湿弯曲强度,压缩强度和层间剪切强度,并显着改善湿电性能。可改善颜料的分散性并增加对玻璃,铝和铁的粘合力。在树脂铸件的应用中,该产品改善了酚醛粘合剂与铸造砂的粘合性。它是用于丙烯酸涂料,胶粘剂和密封胶的出色粘合促进剂。在玻璃棉和矿棉的生产中,将其添加到胶粘剂中可提高耐湿性并提高压缩后的回弹力。在砂轮的制造中,它有助于提高现货硅烷交联剂耐磨的自硬砂和酚醛粘合剂的粘度和耐水性。
硅烷偶联剂的主要应用领域之一是对有机聚合物中使用的无机填料的处理。后者可以用现货硅烷交联剂处理,将其亲水性表面转变为亲有机表面,这可以防止颗粒聚集和系统中急剧的聚合物增稠,还可以改善有机聚合物对增强填料的润湿性。碳官能硅烷还可以使补强填料与聚合物牢固结合。但是,硅烷偶联剂的效果还与现货硅烷交联剂的种类和量,基材的特性,树脂或聚合物的性质以及应用场合,方法和条件有关。