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          使用硅烷偶聯劑醇

          發布時間:2019-3-30    本文被閱讀 :2752 次

          使用硅烷偶聯劑醇-水溶液處理法      此法工藝簡便,首先由95%的EtOH及5%的H2O配成醇-水溶液,加入AcOH使pH為4.5-5.5。攪拌下加入硅嘗 偶聯劑使

          使用硅烷偶聯劑醇-水溶液處理法  

              此法工藝簡便,首先由95%的EtOH及5%的H2O配成醇-水溶液,加入AcOH使pH為4.5-5.5。攪拌下加入硅嘗 偶聯劑使濃度達2%,水解5min后,即生成含Si-OH的水解物。當用其處理玻璃板時,可在稍許攪動下浸入1-2min,取出并浸入EtOH中漂洗2 次,晾干后,移入110℃的烘箱中烘干5-10min,或在室溫及相對濕度<60%條件下干燥24h,即可得產物。 

            如果使用氨烴基硅烷偶聯劑,則不必加HOAc。但醇-水溶液處理法不適用于氯硅烷型偶聯劑,后者將在醇水溶液中發生聚合反應。當使用2%濃 度的三官能度硅烷偶聯劑溶液處理時,得到的多為3-8分子厚的涂層。 

          使用硅烷偶聯劑水溶液處理

            工業上處理玻璃纖維大多采用此法。具體工藝是先將烷氧基硅烷偶聯劑溶于水中,將其配成0.5%-2.0%的溶液。對于溶解性較差的硅烷,可事先 在水中加入0.1%非離子型表面活性劑配制成水乳液,再加入AcOH將pH調至5.5。然后,采用噴霧或浸漬法處理玻璃纖維。取出后在110-120℃下 固化20-30min,即得產品。由于硅烷偶聯劑水溶液的穩定性相差很大,如簡單的烷基烷氧基硅烷水溶液僅能穩定數小時,而氨烴硅烷水溶液可 穩定幾周。由于長鏈烷基及芳基硅烷水溶液僅能穩定數小時,而氨烴硅水溶液可穩定幾周。由于長鏈烷基及世基硅烷的溶解度參數低,故不能 使用此法。配制硅烷水溶液時,無需使用去離子水,但不能使用含所氟離子的水。 

          使用硅烷偶聯劑-有機溶劑配成的溶液處理

            使有硅烷偶聯劑溶液處理基體時,一般多選用噴霧法。處理前,需掌握硅烷用量及填料的含水量。將偶聯劑先配制成25%的醇溶液,而后將填料 置入高速混合器內,在攪拌下泵入呈細霧狀的硅烷偶聯劑溶液,硅烷偶聯劑的用量約為填料質量的0.2%-1.5%,處理20min即可結束,隨后用動 態干燥法干燥之。 

            除醇外,還可使用酮、酯及烴類作溶劑,并配制成1%-5%(質量分數)的濃度。為使硅烷偶聯劑進行水解或部分水解,溶劑中還需加入少量水, 甚至還可加入少許HOAc作水解催化劑,而后將待處理物料在攪拌下加入溶液中處瑼,再經過濾,及在80-120℃下干燥固化數分鐘,即可得產品 。 

            采用噴霧法處理粉末填料,還可使用硅烷偶聯劑原液或其水解物溶液。當處理金屬、玻璃及陶瓷時,宜使0.5%-2.0%(質量分數)濃度的硅烷偶 聯劑醇溶液,并采用浸漬、噴霧及刷涂等方法處理,根據基材的處形及性能,既可隨即干燥固化,也可在80-180℃下保持1-5min達到干燥固化 。

          使用硅烷偶聯劑水解物處理 

            即先將硅烷通過控制水解制成水解物而用作表面處理劑。此法可獲得比純硅烷溶液更佳的處理效果。它無需進一步水解,即可干燥固化。 

          整體摻混法 

            整體摻混法是在填料加入前,將硅烷偶聯劑原液混入樹脂或聚合物內。因而,要求樹脂或聚合物不得過早與硅烷偶聯劑反應,以免降低其增黏 效果。此外,物料固化前,硅烷偶聯劑必須從聚合物遷移到填料表面,隨后完成水解縮合反應。為此,可加入金屬羧酸酯作催化劑,以加速水 解縮合反應。此法對于宜使用硅烷偶劑表面處理的填料,或在成型前樹脂及填料需經混勻攪拌處理的體系,尤為方便有效,還可克服填料表面 處理法的某些缺點。有人使用各種樹脂對比了摻混法及表面處理法的優缺點。認為:在大多數情況下,摻混法效果亞于表面處理法。摻混法的 作用過程是硅烷偶劑從樹脂遷移到纖維或填料表面,并過而與填料表面作用。因此,硅烷偶聯摻入樹脂后,須放置一段時間,以完成遷移過程 ,而后再進行固化,方能獲得較佳的效果。還從理論上推測,硅烷偶聯劑分子遷移到填料表面的理,僅相當于填料表面生成單分子層的量,故 硅烷偶聯劑用量僅需樹脂質量的0.5%-1.0%。還需指出,在復合材料配方中,當使用與填料表面相容性好、且摩爾質量較低的添加劑,則要特別 注意投料順序,即先加入硅烷偶聯劑,而后加入添加劑,才能獲得較佳的結果。

          使用硅烷偶聯劑醇
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