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連接有機(jī)與無機(jī)的橋梁

    硅烷偶聯(lián)劑是一類具有特殊結(jié)構(gòu)的低分子有機(jī)硅化合物,主要用于玻璃纖維增強(qiáng)塑料,硅烷偶聯(lián)劑不僅能提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,還能改善其耐水性,耐熱性和耐候性等性能。

    無機(jī)填料表面處理:塑料、橡膠等高分子材料均需加入不同的無機(jī)填料,以滿足其不同的使用性能。復(fù)合材料可以通過界面直接接觸來實(shí)現(xiàn)材料的復(fù)合,因此,界面的性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)直接影響其物理性能和結(jié)合力。一般的無機(jī)填料表面是親水的,使用時(shí)不能很好地在樹脂、橡膠中分散,會嚴(yán)重影響復(fù)合材料的使用性能。在實(shí)際應(yīng)用中,通過對填料進(jìn)行表面改性,使填料具有憎水性,可以充分發(fā)揮無機(jī)填料的功能。對無機(jī)填料使用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理,可以在填料表面形成一層非極性分子膜,提升填料在橡膠、塑料中的穩(wěn)定性、分散性及粘合力,提高填充塑料的電學(xué)、力學(xué)和耐候等性能,并促進(jìn)工藝性能的改善。

 

    納米粉體表面改性:納米粉體具有粒徑小、比表面積大的特點(diǎn),因而具有獨(dú)特的小尺寸效應(yīng)、隧道效應(yīng)和表面效應(yīng),從而以優(yōu)良的補(bǔ)強(qiáng)性、穩(wěn)定性、增稠性受到青睞,在塑料、橡膠、涂料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于納米粉體表面能大,易團(tuán)聚,限制了其超細(xì)效應(yīng)的發(fā)揮,在有機(jī)相中難以分散和浸潤,所以必須對其進(jìn)行表面改性,提高其與有機(jī)分子的相容性和結(jié)合力。利用偶聯(lián)劑分子與納米粉體表面進(jìn)行某種化學(xué)反應(yīng),將偶聯(lián)劑均勻覆蓋在納米粉體表面,從而提高納米粉體的憎水性,是常用的納米粉體改性方法。

 

    用作密封劑、涂料等的增粘劑:硅烷偶聯(lián)劑作為一種增粘劑,廣泛應(yīng)用于粘結(jié)劑、密封劑和涂料等領(lǐng)域,能提高它們的粘結(jié)強(qiáng)度、耐水、耐候性能。將功能性硅烷偶聯(lián)劑引入涂料,可以讓硅烷與涂料的成膜聚合物形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物或與涂料成膜聚合物發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),從而促進(jìn)涂料對底材的潤濕,提高涂料的附著力。

 

    玻纖表面處理:玻纖作為一種無機(jī)非金屬材料,絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好,力學(xué)強(qiáng)度高,常用作復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料、電絕緣材料和絕熱保溫材料。但玻纖表面極性大,難與非極性的樹脂相容,大大降低了其填充效果。為了提升樹脂與玻纖的粘合性能,改善玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、電氣、耐候性能,有必要對玻纖進(jìn)行表面改性。


    其它方面:硅烷偶聯(lián)劑還廣泛應(yīng)用于金屬表面處理等行業(yè)。利用KH-560對金屬表面進(jìn)行預(yù)處理,可在金屬表面形成硅烷膜涂層,其耐腐蝕性能與磷化處理相當(dāng)甚至優(yōu)于磷化處理。此技術(shù)有望逐漸代替磷化、鉻酸鹽鈍化等常用金屬表面處理工藝,從而解決金屬表面處理一直存在的環(huán)保問題。