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偶联剂
2022/11/5

硅烷偶联剂是众多复合材料性能优秀的法宝

偶联剂是一种同时具有亲水性官能团和疏水性官能团的物质,亲水性官能团一般为极性基团,可以在无机物表面发生化学反应;疏水性官能团多为非极性基团,可以与有机物发生化学反应。偶联剂的这种“桥接”作用,可以改善无机物和有机物之间的界面结合力,从而改善材料的物理、光学、电学性能等。

根据组分和化学结构可将偶联剂分为硅烷偶联剂(SCA)、钛酸酯偶联剂、铬络合物有机偶联剂和铝酸化合物。其中,硅烷偶联剂用量大,品种多,通常以Y-R-SiX3表示其结构。硅烷偶联剂结构中含有可水解缩合的硅官能团(X-卤素或烷氧基,在水的作用下,Si-X变成Si-OH)可在无机基材表面吸附与其键合,又含有具反应性的有机官能团(Y-氨基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基、巯基(又称氢硫基或硫醇基)、环氧基等有机官能团)可与树脂基中的官能团反应键合。硅烷偶联剂广泛应用于微纳米粉体的表面改性、无机填料表面处理、玻纤和金属防腐蚀表面处理、涂料和密封剂的增粘剂等领域,可大大提升材料性能。

 

硅烷偶联剂作用原理

在硅烷偶联剂的两类性能互异的基团中,以Y基团最重要,它直接决定硅烷偶联剂的应用效果。硅烷偶联剂根据其官能团的不同,大致可以分为三类,分别为含硫的硅烷偶联剂、含氨基的硅烷偶联剂和含环氧基的硅烷偶联剂。只有当Y基团能和对应的基体树脂起反应时,才能提高有机胶粘剂的粘接强度。一般要求Y基团能与树脂相溶并能起偶联反应,所以对于不同的树脂,必须选择含适当Y基团的硅烷偶联剂。

 

 
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