偶联剂在复合材料中的作用

2016-12-16  来自: 环正化工 浏览次数:234

偶联剂的用途广泛,作用在多种行业产品中,提高了产品的性能,济南化工化工 现货销售,电话:18615597773,13153037703


偶联剂复合材料中的作用


  (1) 偶联改性是在粒子表面发生化 学偶联反应,粒子表面经偶联剂处理后可以与有机物 产生很好的相容性。施卫贤等 用硅烷偶联剂 KH - 570 对磁性 Fe3O4 进行表面改性,并进一步对磁性复合粒子进行了分析和表征。用硅烷偶联剂 KH - 550 处理Fe3 O4磁性微粒;用扫描电镜 检测改性微粒的表面特征。结果表明: Fe3 O4 和改性 Fe3O4 微粒均呈不规则形状,但改性 Fe3O4 微粒的分散性明显好于未改性 Fe3 O4 微 粒,这是由于微粒表面的偶联剂阻止了 Fe3 O4 微粒间的团聚。 Fe3O4 和改性 Fe3O4 的粒度测试结果表明:改性 Fe3O4 有较大的比表面积、 较小的粒径。  


 硅烷偶联剂作为表面改性剂在金属防腐预处理上的应用是它的应用。要获得与金属基体结合良好的防腐涂层,必须选择 合适的涂覆系统、制定合理的涂覆工艺、进行严格的表面预处理。


目前进行表面预处理的方法有 2 种:


①采用等离子体聚合方法在金属表面上 沉积一层有机物薄膜,但该法成本高,使其推广应用受到限制;

②采用有机硅烷偶联剂水溶液处理,在金属表面上沉积一层很薄的有机硅烷薄 膜。


由于硅烷偶联剂在水解后能形成三羟基的硅醇,醇羟基之间可以互相反应生成一层交联的致密网状疏水膜,由于这种膜表面有能够和树脂 起反应的有机官能基团,因此会大大提高漆膜的附着力,抗腐蚀、抗摩擦、抗冲击的能力也随之提高。


(2) 在塑料研究和生产过程中,通 常使用大量廉价的无机填料 ( 或增强剂 ) 。这不仅能增加塑料的质量,降低产品的成本,而且还能改善塑料制品的某些性能。然而,由于无 机填料与有机聚合物在化学结构和物理形态上存在着显著的差异,两者缺乏亲和性,往往会使塑料制品的力学性能和成型加工性能受到影响。


 通过偶联剂与无机填料进行化学反应或物理包覆等方法,使填料表面由亲水性变成亲油性,从而达到与聚合物的紧密结合,使材料的强度、黏 结力、电性能、疏水性、抗老化性能等显著提高。

  有人曾用各种硅烷偶联剂对玻璃纤维表面进行处理,结果表明:含有氨基的偶联剂比不 含氨基的偶联剂对玻璃纤维的表面处理效果好,因为偶联剂的氨基与添加剂以及基体中的氨基有亲和性,再加上起交联作用的助剂,使得复合 材料的界面具有较好的粘合性,而没有氨基就没有这一功能;氨基还能与接枝的酸酐官能团反应,生成跨越界面的化学键,使界面的粘接强度 提高,复合材料的整体性能提高。


   偶联剂具有 2 种不同性质的基团,亲无机物基团可与无机物表面 ( 如玻璃、粉煤灰等含硅材料 ) 的 化学基团反应,形成强固的化学键合;亲有机物基团可与有机物分子反应或物理缠绕,从而使有机与无机材料的 界面实现化学键接,大幅度提 高粘接强度。


但偶联剂是否可“偶联” 2 种无机材料呢 ? 首先做个尝试,用硅烷偶联剂 KH -570 涂刷大理石,再抹 水泥净浆 ,并进行宏观力学性能试验,测得劈拉强度提高达 57 % ~ 84 %。还有人分别在砂浆和花岗岩表面涂 抹硅烷偶联剂 KH- 570 溶液,再补新砂 浆,结果显示拉伸强度可分别比不涂偶联剂时提高 38 %和 23 %, 据此推测,界面层中可能产生了大量的化学键。


关键词: 偶联剂   硅烷偶联剂   复合材料     

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