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            硅烷偶聯劑使用注意要點
            作者:zyjzhao           時間:2021-08-04 10:38:33

            實際使用硅烷偶聯劑時應當注意以下要點:


            (一)硅烷偶聯劑具有選擇性,并非一種偶聯劑便可適用于任何體系,而是需要匹配,除了按照偶聯劑的有機活性官能團與聚合物的反應性選擇外,還要考慮體系的酸堿性。氨基硅烷偶聯劑適用于環氧、酚醛、三聚氰胺、聚氨酯、脲醛、氯丁橡膠等膠黏劑;環氧基硅烷偶聯劑適用于環氧、聚氨酯、聚硫橡膠等;KH-570適用于丙烯酸樹脂(瞬干膠、SGA、厭氧膠等)、不飽和聚酯聚酯樹脂等膠;KH-580、KH-590適用于環氧、聚硫、硅橡膠等;A-1160適用于酚醛、聚脲、脲醛等膠黏劑。偶聯劑具有一定的酸或堿性,膠黏劑中聚合物和填料也有一定的酸、堿性,如果酸堿配伍則有較好的偶聯效果。經試驗測定,KH-550堿性較強,ND-42接近中性,KH-560呈弱酸性。環氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯、丁晴橡膠、氯丁橡膠、PVB、CPVC呈弱酸性;尼龍、尿醛樹脂、蜜胺樹脂顯堿性。無機填料二氧化硅為酸性,輕質碳酸鈣為堿性,氧化鋁為弱酸性。


            (二)硅烷偶聯劑真正起作用的是緊密吸附在被粘物或填充劑表面的1~3個偶聯劑的分子層,尤以單分子層厚度最佳。直接添加于膠黏劑中的硅烷偶聯劑的適宜量為樹脂或橡膠的質量分數1%~3%。對于性能要求較高的粘結,可用質量分數0.5~1%硅烷偶聯劑的乙醇溶液處理被粘物水洗后干燥再涂膠粘接,效果最為理想。如果硅烷偶聯劑用量過多,水解后的硅醇不能完全與被粘表面反應,積累在表面,成為隔離區,影響已與表面結合的偶聯劑再與膠黏劑偶聯。因此用量太多,反而有害無益。


            (三)硅烷偶聯劑的水解反應是實現偶聯作用的基本條件,必須控制好溶液的組成、pH值和攪拌時間,以保證水解反應完全、蘇姐產物穩定。一般是在酸性容易讓中進行水解。


            (四)配置硅烷偶聯劑水溶液時,無需使用去離子水,更不能使用含氟離子水。


            (五)水解產物易縮聚的硅烷偶聯劑,易從容易中析出沉淀物,應現配先用,一旦出現白色沉淀物,則不能繼續使用。


            (六)幾種硅烷偶聯劑的并用,能適合不同粘接體系所需要的多種官能團,且有調節控制水解速度和反應活性,可獲得最佳的粘接強度和耐久性。


            (七)處理無機填料的硅烷偶聯劑用量可按填料的質量分數的1%左右計算,并應保證硅烷偶聯劑水解反應的最低水量。每水解1g硅烷偶聯劑KH-560需水0.23g;KH-570  0.22g;KH-580  0.28g;KH-590  0.25g;A-151  0.28g;A-171  0.27g。


            (八)KH-550與KH-560并用具有協同增效型。二者的活性基團相互作用所得-NH基,可與環氧基團進一步反應,形成更大的交聯網絡結構,從而使性能更加提高。

             

            (九)常用的KH-550硅烷偶聯劑屬于自催化型偶聯劑,在水溶液中呈堿性,遇水后幾乎全部水解,氨能催化硅醇加速縮聚成不溶聚合物,而使溶液混濁,但KH-550的稀水溶液較穩定,原因是水解后產生的硅醇與氨基發生環化作用形成內氫鍵的七元環,減慢了縮聚反應進行。


            (十)若處理金屬、玻璃、陶瓷表面時,宜用質量分數0.5%~2%的硅烷偶聯劑醇(甲醇、乙醇或異丙醇)溶液,采用浸泡、刷涂或噴涂等方法處理。根據基材的形狀和性能、既可隨即干燥固化,也可于80~180℃保持1~5min干燥固化。


            (十一)硅烷偶聯劑用于處理無機填料,對石英粉、白炭黑、空心玻璃微珠等效果最好;套圖和氫氧化鋁次之。對不含水的碳酸鈣效果欠佳。

             

            (十二)配制雙組份無溶劑環氧膠黏劑若使用氨基硅烷偶聯劑(KH-550、KH-580、KH-590、KH-602、KH-792、ND-42、ND-73)不能加入到主劑之中,因為氨基和巰基能與環氧樹脂緩慢反應影響貯存期;如果使用環氧基硅烷偶聯劑如KH-560等,不能加入固化劑組分內,也有報道,主劑和固化劑都可以加入適量的硅烷偶聯劑。


            (十三)一般的硅烷偶聯劑有機活性官能團與聚乙(丙)烯、聚苯丙烯、ABS等熱塑性聚合物缺乏反應性,幾乎無偶聯效果,而疊氮硅烷可用于作熱塑性聚合物的有效偶聯劑。


            (十四)常用的硅烷偶聯劑如KH-550、KH-560等,主要用于無溶劑型和溶劑型膠黏劑,而對于水性膠黏劑因為水溶性和穩定性不好,改性效果較差,宜用水性硅烷偶聯劑,如KH-450、KH-460、KH-567、EBC等。


            (十五)丙烯酸酯密封膠中加入質量分數0.25%的KH-560硅烷偶聯劑,可以提高對玻璃和木材的濕態和干態剝離強度。

            在透明丙烯酸酯密封膠中加入KH-570硅烷偶聯劑,可提高粘接力和耐水性。


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