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连接有机与无机的桥梁

    硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物,主要用于玻璃纤维增强塑料,硅烷偶联剂不仅能提高复合材料的力学性能,还能改善其耐水性,耐热性和耐候性等性能。

    无机填料表面处理:塑料、橡胶等高分子材料均需加入不同的无机填料,以满足其不同的使用性能。复合材料可以通过界面直接接触来实现材料的复合,因此,界面的性质和微观结构直接影响其物理性能和结合力。一般的无机填料表面是亲水的,使用时不能很好地在树脂、橡胶中分散,会严重影响复合材料的使用性能。在实际应用中,通过对填料进行表面改性,使填料具有憎水性,可以充分发挥无机填料的功能。对无机填料使用硅烷偶联剂进行表面处理,可以在填料表面形成一层非极性分子膜,提升填料在橡胶、塑料中的稳定性、分散性及粘合力,提高填充塑料的电学、力学和耐候等性能,并促进工艺性能的改善。

 

    纳米粉体表面改性:纳米粉体具有粒径小、比表面积大的特点,因而具有独特的小尺寸效应、隧道效应和表面效应,从而以优良的补强性、稳定性、增稠性受到青睐,在塑料、橡胶、涂料等领域应用广泛。由于纳米粉体表面能大,易团聚,限制了其超细效应的发挥,在有机相中难以分散和浸润,所以必须对其进行表面改性,提高其与有机分子的相容性和结合力。利用偶联剂分子与纳米粉体表面进行某种化学反应,将偶联剂均匀覆盖在纳米粉体表面,从而提高纳米粉体的憎水性,是常用的纳米粉体改性方法。

 

    用作密封剂、涂料等的增粘剂:硅烷偶联剂作为一种增粘剂,广泛应用于粘结剂、密封剂和涂料等领域,能提高它们的粘结强度、耐水、耐候性能。将功能性硅烷偶联剂引入涂料,可以让硅烷与涂料的成膜聚合物形成互穿网络聚合物或与涂料成膜聚合物发生交联反应,从而促进涂料对底材的润湿,提高涂料的附着力。

 

    玻纤表面处理:玻纤作为一种无机非金属材料,绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,力学强度高,常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料。但玻纤表面极性大,难与非极性的树脂相容,大大降低了其填充效果。为了提升树脂与玻纤的粘合性能,改善玻纤增强复合材料的强度、电气、耐候性能,有必要对玻纤进行表面改性。


    其它方面:硅烷偶联剂还广泛应用于金属表面处理等行业。利用KH-560对金属表面进行预处理,可在金属表面形成硅烷膜涂层,其耐腐蚀性能与磷化处理相当甚至优于磷化处理。此技术有望逐渐代替磷化、铬酸盐钝化等常用金属表面处理工艺,从而解决金属表面处理一直存在的环保问题。