硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O-的硅烷偶联剂;所用溶剂多为水、醇或水醇混合物,并以不含氟离子的水及
橡胶硅烷偶联剂
硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O-的硅烷偶联剂;所用溶剂多为水、醇或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉无1毒的乙醇、异丙1醇为宜。环氧树脂多选用含CH2-CHCH2O及H2N-硅烷偶联剂;酚醛树脂多选用含H2N-及H2NCONH-硅烷偶联剂;聚烯烃多选用乙烯基硅烷;使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还 不够精1确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。
偶联剂也称表面处理剂
偶联剂也称表面处理剂,实际上是一种增加无机填料与有机聚合物之间亲和力的有机物质。大多数无机填料属亲水性,与聚合物难以相 容,如果不经过偶联处理它们会造成相间分离。首先,硅烷偶联剂的粘度及表面张力低,润湿能力较高,对于陶瓷、金属等表面的接触角很小,可在其表面迅速铺展开,使无机材料表面被硅烷偶联剂湿润。但是经过各种偶联处理后能使填料表面的亲水性变成亲有机物性,偶联剂在填料和聚合物之 间通过物理的和化学的作用使它们紧密相连从而达到良好的机械强度。

偶联剂能够提高耐久性,主要是因为以下几个方面:
①粘接界面形成化学键或氢键结合,使界面变得更牢固、更稳定。
②改变了环氧树脂与填料的结合性能,使胶层内聚强度增加。
③形成了环氧胶黏剂和被粘物与聚硅氧烷的新界面,防止水分和湿气渗透到界面,有了阻挡层,增强了抗御环境腐蚀能力。
硅烷偶联剂在光材料中的应用
西安交大重点研究了硅烷偶联剂对太阳电池铝浆性能的影响及分析,当硅烷偶联剂为2.5%时,有机载体的表面张力可从约30 mN/m 降低至25.69 mN/m,提高了铝颗粒之间以及铝膜与硅片之间的黏附作用,从而减少划痕和灰化,进而可使铝电极的接触电阻由0.60 Ω 降低至0.19 Ω。而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。
有学者将目光对准了玻璃的发光性能,这种玻璃是硅烷偶联剂改性的芪3 掺杂铅-锡-氟磷酸盐的玻璃。将含有芪3的改性SnF2粉末掺入低熔点铅锡氟磷酸盐玻璃,获得了芪3掺杂的有机/无机杂化玻璃,这种玻璃有更好的投射性和均匀性。
理论:化学键理论,表面浸润理论,变形层理论,拘束层理论和可逆水解键理论。




(作者: 来源:)