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硅烷偶联剂的选择和应用

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偶联剂用于各种复合材料中,因为品种多而导致客户不好选择,现就通用的几款偶联剂作如下说明:


一:不饱和聚酯在聚酯层压板中的玻璃纤维上用多种不饱和硅烷偶联剂进行了,其中有不少是很有效的偶联剂,其性能优越和应用较多。对于大多数通用聚酯来说,常选用含甲基丙烯酸酯的硅烷偶联剂(如)。在典型的含填料聚酯浇铸件中,采用各种填料和甲基丙烯酰氧基官能团硅烷可使其性能获得不同程度的改进。


二: 环氧树脂许多硅烷对环氧树脂来说都相当有效,但可订出一些通则为某特定体系选择最适宜的硅烷。偶联剂的反应性至少与环氧树脂所用的特定固化体系的反应性相当。对于含缩水甘油官能团的环氧树脂来说,显然是选用缩水甘油氧丙基硅烷(创世化工产KH-560)为宜,对于脂环族环氧化物或用酸酐固化的环氧树脂,建议用脂环族硅烷。在实际应用中,硅烷偶联的应用机理并非总是很清楚,但可结合应用经验来选择,如使用胺基团的硅烷创(世化工产KH-550))可使室温固化的环氧树脂获得最佳性能,但不可用于酸酐固化的环氧树脂;含氯丙基官能团的硅烷对高温固化的环氧树脂是一种很可靠的偶联剂;含甲基丙烯酸酯的硅烷(570)是双氰胺固化的环氧树脂的有效偶联剂。


3.1.3 酚醛树脂硅烷偶联剂可用来改善几乎所有含酚醛树脂的复合材料。氨基硅烷可与酚醛树脂粘结料一起用于玻璃纤维绝缘材料;与间苯二酚—甲醛—胶乳浸渍液中的间苯二酚—甲醛树脂或酚醛树脂一起用于玻璃纤维轮胎帘线上,与呋喃树脂与酚醛树脂一起用作金属铸造用砂芯的粘结料;氨基硅烷与酚醛树脂并用,可用于油井中砂层的固定,其中创世化工产KH-550 540效果理想。


3.1.4 其它热固性树脂作为以邻苯二甲酸二烯丙脂、丙烯酸类单体以及可胶连的聚烯烃为基础的其它不饱和树脂的偶联剂,KH-550  560  适合用作三聚氰酰胺树脂、呋喃树脂及聚酰亚胺树脂的偶联剂。


3.2 热塑性树脂用硅烷处理颗粒状无机填料可显著改善含填料热塑性树脂的流变性能,并在诸如混炼挤出或注模等高剪切力的作业中,保护填料免受机械损伤。


3.2.1 聚烯烃供压出法制电缆包层用的含填料聚乙烯可用硅烷改性,以提高复合材料在潮湿状态下的电性能。填充陶土、硅酸钙和石英的聚乙烯复合材料,在掺加了KH-550及KH-560后其性能均有明显改善。

3.2.2 热塑性工程塑料适用于环氧树脂的有机官能团硅烷,在填充无机填料的尼龙中也能产生良好的效果。氨基硅烷(KH-550))可用于为数众多的热塑性塑料中,如ABS、缩醛树脂、尼龙、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 弹性体在橡胶中使用硅烷来处理炭黑、二氧化硅及其它无机填料已有多年的历史。子午线轮胎、胶辊、高级鞋底等橡胶制品中已大量使用硅烷偶联剂,含硫硅烷SI-69(KH-845-4))已成为这些橡胶配方中不可缺少的处理剂。研究表明,在各种类型橡胶中加入硅烷后,随着粘接强度的提高,其它性能也相应地发生变化,其变化情况因胶种而异。