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。后者可以用生产乙烯基三氯硅烷处理,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生产乙烯基三氯硅烷的种类和量,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。
生产乙烯基三氯硅烷表面涂层是由聚氨酯树脂制成的高性能涂层。树脂是由通过氨基甲酸酯连接的有机单元组成的聚合物。氨基甲酸酯是由二异氰酸酯和多元醇反应制得的。产品的原料包括异氰酸酯,多元醇,生物来源的材料,扩链剂和交联剂,催化剂和表面活性剂。这些产品主要用于汽车,运输,建筑,工业,纺织,电气和电子以及木材和家具行业,以促进其发展。生产乙烯基三氯硅烷市场在不久的将来可能会出现可观的增长。户外涂料包括农业和建筑设备,照明设备,现场家具,体育场座椅,汽车设备,车库门,围栏和船体,以及对燃料工业涂料的需求不断增长。
1、干法;这是使用较广泛的非金属矿物粉末表面改性工艺。当前用于非金属矿物填料和颜料,原因是干法工艺简单,操作灵活,投资少,改性剂适应性好。(1)间歇干燥过程;其特点是可以在较大范围内灵活调节表面改性时间,但生产乙烯基三氯硅烷颗粒表面改性剂难以均匀涂覆,单位产品消耗大,生产效率低,劳动强度大。(2)连续修改过程;它的特点是粉末和表面改性剂的分散性更好,生产乙烯基三氯硅烷颗粒表面涂层均匀,单位产品的改性剂消耗量少,劳动强度低,生产效率高,适合大规模工业生产。2、湿表面有机改性工艺;3、机械化学/化学涂料复合改性工艺;4、无机沉淀反应/化学涂料复合改性工艺;5、物理涂层/化学涂层复合改性工艺。
(1)热固性树脂;玻璃纤维增强环氧树脂,为了满足焊料合金中使用的环氧树脂层压板的电性能和耐热性要求,建议使用生产乙烯基三氯硅烷作为热固性复合材料的树脂改性剂。(2)半导体封装;封装半导体是硅烷偶联剂在环氧模塑化合物中用作半导体密封剂以提高复合材料的耐湿性和电性能的较普遍用途。(3)涂层砂;铸件由耐火骨料(砂)和粘结剂组成。制成的铸件的质量反映了施加在砂粒表面的粘合剂的强度。(4)热塑性的;与热固性树脂相比,在热塑性树脂中使用生产乙烯基三氯硅烷获得的结果通常较低。(5)树脂改性;硅烷偶联剂的使用不限于复合材料的界面。树脂改性可以制造出具有独特和卓越特性的高性能树脂。
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教授首先将生产乙烯基三氯硅烷用于金属预处理。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等型号的生产乙烯基三氯硅烷,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。
(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)生产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)生产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。