一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的使用方法主要(yao)有(you)表(biao)(biao)面預處理法和直接加入(ru)法,前者(zhe)(zhe)是用稀釋的偶聯(lian)劑(ji)處理填料表(biao)(biao)面,后者(zhe)(zhe)是在樹(shu)脂(zhi)和填料預混時,加入(ru)偶聯(lian)劑(ji)的原(yuan)液。
1、表面預處理法
將(jiang)硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji)配(pei)成(cheng)0.5~1%濃度的(de)(de)稀溶(rong)液(ye),使(shi)用(yong)(yong)時只需在清潔的(de)(de)被粘表面涂上薄薄的(de)(de)一層,干燥后(hou)即可(ke)上膠。所用(yong)(yong)溶(rong)劑(ji)多(duo)為水(shui)(shui)(shui)、醇(甲(jia)氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)選(xuan)擇(ze)甲(jia)醇,乙(yi)(yi)氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)選(xuan)擇(ze)乙(yi)(yi)醇)、或水(shui)(shui)(shui)醇混合(he)物,并以不(bu)(bu)含(han)氟離(li)子的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)及價(jia)廉無毒的(de)(de)乙(yi)(yi)醇、異丙(bing)醇為宜。除氨烴基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)外,由其它(ta)硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji)配(pei)制的(de)(de)溶(rong)液(ye)均需加入(ru)醋酸作水(shui)(shui)(shui)解催化劑(ji),并將(jiang)pH值調至3.5~5.5。長(chang)鏈烷(wan)基(ji)及苯基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)由于穩(wen)定性較差(cha),不(bu)(bu)宜配(pei)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)使(shi)用(yong)(yong)。氯硅(gui)(gui)烷(wan)及乙(yi)(yi)氧基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)水(shui)(shui)(shui)解過程中伴(ban)隨有嚴重的(de)(de)縮合(he)反應(ying),也不(bu)(bu)宜配(pei)成(cheng)水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)或水(shui)(shui)(shui)醇溶(rong)液(ye)使(shi)用(yong)(yong),而多(duo)配(pei)成(cheng)醇溶(rong)液(ye)使(shi)用(yong)(yong)。水(shui)(shui)(shui)溶(rong)性較差(cha)的(de)(de)硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji),可(ke)先加入(ru)0.1~0.2%(質量分數(shu))的(de)(de)非離(li)子型表面活(huo)性劑(ji),然后(hou)再(zai)加水(shui)(shui)(shui)加工成(cheng)水(shui)(shui)(shui)乳液(ye)使(shi)用(yong)(yong)。因硅(gui)(gui)烷(wan)水(shui)(shui)(shui)解后(hou),不(bu)(bu)能(neng)久存(cun),最好現配(pei)現用(yong)(yong),最好在一小時內用(yong)(yong)完。
2、遷移法
將硅烷偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)直接加入到膠(jiao)粘劑(ji)組分(fen)(fen)中,一般加入量為基體樹脂量的1~5%。涂膠(jiao)后(hou)依靠分(fen)(fen)子的擴散作用,偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)分(fen)(fen)子遷(qian)(qian)移到粘接界面處產生(sheng)偶(ou)聯(lian)(lian)作用。對于需要固化的膠(jiao)粘劑(ji),涂膠(jiao)后(hou)需放置一段時(shi)間再進行固化,以使(shi)偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)完成遷(qian)(qian)移過程,方能獲(huo)得較好的效果。實際使(shi)用時(shi),偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)常常在表(biao)面形成一個(ge)沉積(ji)層(ceng),但真(zhen)正(zheng)起(qi)作用的只是單(dan)分(fen)(fen)子層(ceng),因(yin)此,偶(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)用量不必過多(duo)。
二、硅烷偶聯劑具體使用方法
1、預處理填料法
將填料(liao)放入固體攪拌(ban)機,并將上述(shu)硅(gui)烷溶液直(zhi)接噴灑在(zai)填料(liao)上并攪拌(ban),轉速越(yue)高,分散效果越(yue)好。一般攪拌(ban)在(zai)10—30分鐘(速度越(yue)慢,時間越(yue)長),填料(liao)處理后應在(zai)120攝氏度烘干(2小時)。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻(bo)(bo)纖(xian)表(biao)面(mian)處理(li)(li)劑常含有:成膜劑、抗靜電劑、表(biao)面(mian)活性劑、偶聯(lian)劑、水(shui)。偶聯(lian)劑用量一般為(wei)玻(bo)(bo)纖(xian)表(biao)面(mian)處理(li)(li)劑總量的0.3%—2%,將5倍水(shui)溶(rong)液首先(xian)用有機酸或鹽將PH值(zhi)調至(zhi)一定值(zhi),在充分(fen)攪拌下,加(jia)入硅烷(wan)直到(dao)透(tou)明,然(ran)后加(jia)入其(qi)余組份(fen)(fen),對于難(nan)溶(rong)的硅烷(wan),可(ke)(ke)用異丙醇助溶(rong)。在拉絲過(guo)程中將玻(bo)(bo)纖(xian)表(biao)面(mian)處理(li)(li)劑噴灑在玻(bo)(bo)纖(xian)上干燥,除去(qu)溶(rong)劑及水(shui)份(fen)(fen)即可(ke)(ke)。
3、底面法
將5%—20%的(de)硅烷偶(ou)聯劑的(de)溶液同上面(mian)所述,通(tong)過涂、刷、噴,浸(jin)漬處(chu)理基材表面(mian),取出(chu)室溫(wen)晾干24小時,最好在120℃下(xia)烘烤15分鐘。
4、直接加入法
硅(gui)(gui)烷亦(yi)可直接加(jia)入填(tian)(tian)料/樹(shu)脂的(de)混(hun)合(he)物中(zhong),在(zai)樹(shu)脂及填(tian)(tian)料混(hun)合(he)時(shi),硅(gui)(gui)烷可直接噴(pen)灑在(zai)混(hun)料中(zhong)。偶聯劑的(de)用(yong)量一般為填(tian)(tian)料用(yong)量的(de)0.1%—2%(根(gen)據填(tian)(tian)料直徑尺寸決(jue)定)。然后將加(jia)過硅(gui)(gui)烷的(de)樹(shu)脂/填(tian)(tian)料進行模塑(擠出、壓塑、涂覆等)。
三、硅烷偶聯劑使用注意事項
1、控制溶液的組成、pH值和攪拌時間
硅烷偶(ou)(ou)聯劑的水解反(fan)應是實現偶(ou)(ou)聯作用的基本條件(jian)(jian),必須控制好(hao)這(zhe)些(xie)參(can)數(shu),以保證水解反(fan)應完全且產(chan)物穩定。一(yi)般來說,硅烷偶(ou)(ou)聯劑在酸性條件(jian)(jian)下更(geng)容易進行水解。
2、選擇合適的溶劑
硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)溶劑的(de)匹配性(xing)很重要,不合適的(de)溶劑會導致硅(gui)烷偶聯(lian)劑無法充分(fen)溶解(jie)于介(jie)質中,從(cong)而影響其(qi)效果,并可能增加成本。
3、控制溫度
溫(wen)度過(guo)高會使(shi)分子運(yun)動(dong)速度過(guo)快而(er)導致失活(huo),而(er)溫(wen)度過(guo)低則會造成分子運(yun)動(dong)速度過(guo)慢而(er)使(shi)得(de)硅烷偶聯劑不(bu)能(neng)有效發揮作用。
4、注意保存條件
儲存時要避免陽光直(zhi)射及潮濕環境的影響,同時還要注意防凍和防火(huo)措施。硅烷(wan)偶聯劑屬于易燃液體,必須(xu)嚴格(ge)遵守(shou)相關(guan)消(xiao)防規定。
5、安全操作
如(ru)果不(bu)慎進(jin)入眼睛,應(ying)立即用大量冷(leng)水(shui)沖洗并(bing)就醫;若(ruo)附在衣(yi)服上,用清水(shui)沖洗;使用后要(yao)洗手;若(ruo)發生泄漏,嚴禁灌(guan)水(shui),應(ying)用布或干沙等(deng)物體進(jin)行吸收(shou)并(bing)妥善處(chu)理(li)。
6、使用前進行小樣試驗
在正式(shi)使用之前(qian)進行(xing)小樣試驗,以驗證產(chan)品的性能(neng)是否達(da)到(dao)要(yao)求,例(li)如(ru)觀察是否有(you)明顯的反應現象(xiang)或是否變色等。
此外,硅烷偶聯劑的添加量也是一個需要注意的問題。一般來說,硅烷偶聯劑的添加量為無機填料總量的0.3%~5%,如果無機填料目數大,可以適當增加用量。但值得注意的是,硅烷偶聯劑并非添加(jia)(jia)越(yue)多(duo)越(yue)好,添加(jia)(jia)過多(duo)可能導(dao)致材料力(li)學(xue)強度降低。
在使用硅烷偶聯劑時,建議遵循(xun)產品說(shuo)明書(shu)和相(xiang)關安(an)全(quan)(quan)規(gui)定(ding),確保操作正(zheng)確和安(an)全(quan)(quan)。