使用有机硅烷偶联剂后提高的结合强度是一系列复杂因素的结合,例如润湿,表面能,边界层吸附,极性吸附,酸碱相互作用等。预先选择的有机硅烷偶联剂可以遵循以下规则:不饱和聚酯可以选择乙烯基,环氧和甲基丙烯酰基类有机硅烷偶联剂;环氧树脂应选择环氧基或氨基型生产硅烷交联剂;酚醛树脂应使用氨基或脲基有机硅烷偶联剂;烯烃聚合物应使用乙烯基型有机硅烷偶联剂;硫磺硫化橡胶应使用巯基型有机硅烷偶联剂。选择生产硅烷交联剂的一般原则。
首先,生产硅烷交联剂对基材具有广泛的附着力并具有出色的弹性。由于基础聚合物封端的甲硅烷基聚醚具有较低的表面能和较高的渗透性,因此对大多数无机,金属和塑料基材都具有良好的润湿能力,从而对基材具有良好的附着力。二个优点是它具有耐候性和耐用性,可以在长期使用密封剂后有效控制并避免表面破裂,脱胶或微裂纹。第三个优点是足够的环境保护。生产硅烷交联剂的聚醚胶可以完全不添加任何有机溶剂,并且其总挥发性有机化合物(VOC)非常低(小于30ppm)。它还有效地避免了基材的溶剂污染的问题。
1、极性;生产硅烷交联剂和被粘物分子的极性会影响键合强度。2、分子量;聚合物的分子量(或聚合度)直接影响聚合物分子之间的作用力。3、侧链;长链分子上的侧基是决定聚合物性能的重要因素。4、PH值;对于某些粘合剂,PH值与粘合剂的适用期密切相关,这会影响粘合强度和粘合寿命。5、交联;聚合物的内聚强度随着交联密度的增加而增加,并且当交联密度太高时,聚合物变得硬而脆,从而降低了聚合物的冲击强度。6、溶剂和增塑剂;生产硅烷交联剂的粘合强度当然受粘合剂层中残留溶剂的量影响。7、包装;8、结晶度;具有高结晶度的聚合物分子的缩聚状态是规则的。9、分解;在使用过程中,粘合剂的分解是降低粘合强度的重要因素。
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)。通过使用生产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。典型的生产硅烷交联剂包括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。
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生产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。