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硅烷偶联剂在不同行业里的应用

2020-09-14

1.胶粘剂和密封剂
硅烷偶联剂遇湿气生成硅醇,进而参与树脂交联,可广泛用作环氧、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛及丁腈橡胶的黏合剂;用作聚硫、聚氨酯、丙烯酸、氯丁、丁基以及硅橡胶等密封胶的増粘剂,还可以有效提高橡胶或树脂对各类基材,包括玻璃、混凝土、石料、合金等干态黏接力,并显著地改善其湿态黏接保持率。此外,硅烷既可作基材表面底涂,也可直接掺混到树脂或橡胶中,体现出优异的抗化学性,耐老化性和耐热性。

2.涂料油墨
硅烷偶联剂遇潮湿空气交联固化,可广泛用作各种涂料、油墨的増黏剂,包括不同黏度的油漆、油墨的悬浮液或溶剂,可直接掺入,或用作底涂。可明显改善其粘接力及抗老化性能,提高耐盐雾及抗潮湿性能,保持良好的抗磨性,体现出更佳的附着力,抗化学性和耐腐蚀性,并可提高体系中颜填料的分散性和耐擦洗性。

3.玻纤和复合材料
硅烷偶联剂可使树脂与玻璃纤维实现化学键合,既可将树脂中产生的应力有效地传递给高强度的玻璃纤维,从而提高复合材料的强度,还能有效减轻由于水分入侵而引起的粘接力退化,有效保持或显著提高复合材料的湿态机械性能及稳定的电气性能。经过硅烷处理的玻璃纤维可用作大多数热固性及热塑性树脂的增强材料,如:热固性树脂玻璃纤维増强材料,热塑性树脂玻璃纤维増强材料,橡胶玻璃纤维増强材料,玻璃布后处理涂料,隔热隔音材料等。

4.填料处理
硅烷偶联剂可处理表面带有羟基的各种无机粉末填料,改善填料与有机聚合物间的相容性与粘接性,从而有效提高复合材料制品的机械强度。此外,填料对有机物的润湿性及分散性增强,可提升体系的加工性,降低能耗,提升生产效率;可使体系中容纳更高比例的填料,进一步降低生产成本;可减少因潮湿引起的机械和电气性能的;可简化热固性和热塑性树脂的生产工艺

5.聚合物改性
硅烷偶联剂可直接作为原料参与物质合成。如通过基团转换反应合成各种新型硅烷偶联剂;作为助剂参与硅油的聚合反应;作为单体进行均聚、与其它有机单体进行共聚等反应以及对各类树脂进行有机硅改性等。

6.橡胶和弹性体
硅烷偶联剂可处理橡胶和弹性体中使用的白炭黑填料,提高白炭黑的分散性,提高复合材料的强度、韧性、耐磨性、滚动阻力、湿态电性能、流变控制、减少混炼步骤。
硅烷偶联剂在轮胎中应用时,含硫硅烷偶联剂中的烷氧基与白炭黑的硅羟基结合,而硫则与橡胶结合,形成牢固的三维网络结构,可明显降低轮胎的转动阻力。
而巯基类硅烷偶联剂应用于轮胎可改善其耐磨性及抗湿滑性,降低滞后性,最大限度的提升轮胎缓冲层的粘接性能,改进胎体和填料的粘接性能。

7.热塑性塑料
硅烷偶联剂可用于电线电缆和交联聚乙烯管的生产中,如使用硅烷交联的聚乙烯生产方法中,硅烷偶联剂可用于两步法,即先制成硅烷接枝聚乙烯,再加工成型;也可用于一步法中,即聚乙烯的硅烷接枝及产品成型在同一台挤出机中完成;还可用于共聚法中,即在合成聚乙烯过程中实现接枝。
此外,硅烷偶联剂还可在低烟无卤电缆料生产中用作无机填料表面处理,提高填料在聚合物中的分散性。

8.疏水和分散剂
硅烷偶联剂的硅原子上连有疏水性有机基团,可以赋予亲水无机表面同等的疏水特征,硅烷偶联剂可在建筑、桥梁和船舶甲板应用中用作耐久性疏水剂,也可用于无机粉末疏水处理,使其在有机聚合物和液体里自由流动和易于分散。

9.除水剂
由于硅烷偶联剂具备与微量水即可反应发生水解的特点,在胶粘剂行业中的某些应用中,使用乙烯基等硅烷偶联剂作为配方中的除水剂使用,可以保持胶粘剂体系中的含水量在一个较低的水平,提升胶粘剂储存稳定性。

10.生物医药
某些具有特定结构的硅烷偶联剂,可以作为医药中间体的合成原料,用于在药物合成中引入特定基团。

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