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硅烷偶聯劑的選擇和應用

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偶聯劑用于各種復合材料中,因為品種多而導致客戶不好選擇,現就通用的幾款偶聯劑作如下說明:


一:不飽和聚酯在聚酯層壓板中的玻璃纖維上用多種不飽和硅烷偶聯劑進行了,其中有不少是很有效的偶聯劑,其性能優越和應用較多。對于大多數通用聚酯來說,常選用含甲基丙烯酸酯的硅烷偶聯劑(如創世化工產KH-570)。在典型的含填料聚酯澆鑄件中,采用各種填料和甲基丙烯酰氧基官能團硅烷可使其性能獲得不同程度的改進。


二: 環氧樹脂許多硅烷對環氧樹脂來說都相當有效,但可訂出一些通則為某特定體系選擇最適宜的硅烷。偶聯劑的反應性至少與環氧樹脂所用的特定固化體系的反應性相當。對于含縮水甘油官能團的環氧樹脂來說,顯然是選用縮水甘油氧丙基硅烷(創世化工產KH-560)為宜,對于脂環族環氧化物或用酸酐固化的環氧樹脂,建議用脂環族硅烷。在實際應用中,硅烷偶聯的應用機理并非總是很清楚,但可結合應用經驗來選擇,如使用胺基團的硅烷創(世化工產KH-550))可使室溫固化的環氧樹脂獲得最佳性能,但不可用于酸酐固化的環氧樹脂;含氯丙基官能團的硅烷對高溫固化的環氧樹脂是一種很可靠的偶聯劑;含甲基丙烯酸酯的硅烷(570)是雙氰胺固化的環氧樹脂的有效偶聯劑。


3.1.3 酚醛樹脂硅烷偶聯劑可用來改善幾乎所有含酚醛樹脂的復合材料。氨基硅烷可與酚醛樹脂粘結料一起用于玻璃纖維絕緣材料;與間苯二酚—甲醛—膠乳浸漬液中的間苯二酚—甲醛樹脂或酚醛樹脂一起用于玻璃纖維輪胎簾線上,與呋喃樹脂與酚醛樹脂一起用作金屬鑄造用砂芯的粘結料;氨基硅烷與酚醛樹脂并用,可用于油井中砂層的固定,其中創世化工產KH-550 540效果理想。


3.1.4 其它熱固性樹脂作為以鄰苯二甲酸二烯丙脂、丙烯酸類單體以及可膠連的聚烯烴為基礎的其它不飽和樹脂的偶聯劑,KH-550  560  適合用作三聚氰酰胺樹脂、呋喃樹脂及聚酰亞胺樹脂的偶聯劑。


3.2 熱塑性樹脂用硅烷處理顆粒狀無機填料可顯著改善含填料熱塑性樹脂的流變性能,并在諸如混煉擠出或注模等高剪切力的作業中,保護填料免受機械損傷。


3.2.1 聚烯烴供壓出法制電纜包層用的含填料聚乙烯可用硅烷改性,以提高復合材料在潮濕狀態下的電性能。填充陶土、硅酸鈣和石英的聚乙烯復合材料,在摻加了KH-550及KH-560后其性能均有明顯改善。

3.2.2 熱塑性工程塑料適用于環氧樹脂的有機官能團硅烷,在填充無機填料的尼龍中也能產生良好的效果。氨基硅烷(KH-550))可用于為數眾多的熱塑性塑料中,如ABS、縮醛樹脂、尼龍、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等。


3.3 彈性體在橡膠中使用硅烷來處理炭黑、二氧化硅及其它無機填料已有多年的歷史。子午線輪胎、膠輥、高級鞋底等橡膠制品中已大量使用硅烷偶聯劑,含硫硅烷SI-69(KH-845-4))已成為這些橡膠配方中不可缺少的處理劑。研究表明,在各種類型橡膠中加入硅烷后,隨著粘接強度的提高,其它性能也相應地發生變化,其變化情況因膠種而異。