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周震 先生
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发布时间:2020-04-21 23:33:28
***偶联剂的应用大致可归纳为三个方面:
(一)用于玻璃纤维的表面处理,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,和效果也十分显著。
目前,在玻璃纤维中使用***偶联剂已相当普遍,用于这一方面的***偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基***、氨基***、甲1基丙烯酰氧基***等。
(二)用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。
(三)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,信越***偶联剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。***偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。
***偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。***偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。
***偶联剂在胶粘剂工业的具体应用有如下几个方面:
①在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接,若使用***类增粘剂,就能与金属氧化物缩合,或跟另一个***醇缩合,从而使硅原子与被胶物表面紧紧接触。如在丁1腈酚醛结构胶中加入***作增粘剂,可以显著提高胶接强度。
②在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采用***作处理剂。它能与界面发生化学反应,从而提高胶接强度。例如,氯丁胶胶接若不用***作处理剂时,***偶联剂厂家批发,胶接剥离强度为1.07公斤/厘米2,若用氨基***作处理剂,则胶接的剥离强度为8.7公斤/厘米2。
③在橡胶与其他材料的胶接方面,***增粘剂具有特殊的功用。它明显地提高各种橡胶与其它材料的胶接强度。例如,玻璃与聚氨酯橡胶胶接时,若不用***作处理剂,胶的剥离强度为0.224公斤/厘米2,若加***时,剥离强度则为7.26公斤/厘米2。
④本来无法用一般粘接剂解决的粘接问题有时可用***偶联剂解决。如铝和聚乙烯、硅橡胶与金属、硅橡胶与有机玻璃,都可根据化学键理论,选择相应的***偶联剂,得到满意的解决。例如,用乙烯基三过氧化叔丁基***(Y一4310)可使聚乙烯与铝箔相粘合;用丁二烯基三乙氧基***可使硅橡胶与金属的扯离强度达到 21.6~22.4公斤/厘米2。
一般的粘接剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度,更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的粘合力,但粘合的耐久性及耐水性不太理想;加入***偶联剂后,这方面的性能可得到显著的改善。
***偶联剂在新材料中的应用研究
***偶联剂的应用面极广,***偶联剂生产厂家,可以处理有机材料,也可以处理无机材料,通过***偶联剂的处理后材料的某些性能会得到显著提高。以下介绍几种***偶联剂的在新材料中的具体应用研究。
在光材料中的应用
西安交大***研究了***偶联剂对太阳电池铝浆性能的影响及分析,当***偶联剂为2.5%时,有机载体的表面张力可从约30 mN/m 降低至25.69 mN/m,提高了铝1粉颗粒之间以及铝膜与硅片之间的黏附作用,从而减少划痕和灰化,进而可使铝电极的接触电阻由0.60 Ω 降低至0.19 Ω。
有学者将目光对准了玻璃的发光性能,这种玻璃是***偶联剂改性的芪3 掺杂铅-锡-氟磷酸盐的玻璃。将含有芪3的改性SnF2粉末掺入低熔点铅锡氟磷酸盐玻璃,获得了芪3掺杂的有机/无机杂化玻璃,这种玻璃有更好的投射性和均匀性。
在纳米级材料及复合材料中的应用
复合材料由于其优异的性能,越来越受到大家的青睐,但是复合材料的固有缺点不能消除,通过利用***偶联剂的加入可以制备性能更佳的复合材料。纳米材料中加入偶联剂后就像增强体一样,可以显著提高材料性能。
用硅酸钠制备纳米SiO2乳液,用氯化铵控制粒径大小,然后与天然胶乳共混共沉制备出SiO2/NR复合材料。经过***偶联剂处理的纳米SiO2 在复合材料中分散均匀,***偶联剂,力学性能较好。除了无机复合材料,在纳米氧化锌制备中也加入了***偶联剂,采用的***偶联剂有KH550、KH 560、KH 570对纳米ZnO进行了改性,研究表明***偶联剂KH570改性效果较好,改性后纳米ZnO 粉体表面包覆了KH 570,晶型没有发生明显改变但分散性变好。
除了制备纳米级的材料的研究,在复合材料中也有应用,如偶联剂在复合水泥砂浆中应用研究,研究结果表明,0.5%-1%***偶联剂的水溶液能较大幅度地提高多种复合水泥砂浆的抗折强度和抗拉强度,且能提高普通水泥砂浆和聚合物改性水泥砂浆的稠度,但会使其分层度略有增大。又如采用***偶联剂KH-550对废环氧模塑料粉(废EMC粉)进行表面改性并制备了相应的改性废EMC粉/PVC复合材料,提高了拉伸强度、冲击强度和弯曲强度,而且也大大改善了废EMC 粉和PVC之间的相容性,提高了界面结合强度。
***偶联剂A-151应用领域
1、填料处理
作为偶联剂,用于提高玻璃纤维、无机填料和对乙烯基有反应的树脂之间的亲合力,增强聚脂树脂。
2、工程塑料
***偶联剂A-151适用于各种复杂形状,所有密度的聚乙烯和共聚物,适用于较大的加工工艺宽容度、填充的复合材料等,具有较高的使用温度,优异的抗压力裂解性、记忆性、耐磨性和抗冲击性。
3、树脂重整
A-151兼有偶联剂和交联剂的作用,适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等,还可用于提高玻璃纤维、无机填料和对乙烯基反应的树脂之间的亲合力。常用于***交联聚乙烯电缆和管材。
4、密封剂
***偶联剂A-151用于制备电子元器件塑封材料的密封剂。在聚丁二烯塑封材料中,采用本品处理填充剂石英粉,以改善聚丁二烯树脂与石英粉的表面三向结合,增强塑料致密性,从而提高塑封材料的防潮能力。
5、防潮处理
***偶联剂A-151用作电子元件的表面防潮处理,可用在园片型微调瓷介质电容器反高压复合介质电容器的表面防潮处理,提高产品的防潮性能和表面光洁度,提高产品合格率。
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