一、硅烷偶聯劑使用方法
硅烷偶聯劑的(de)(de)使用(yong)方法主(zhu)要有表(biao)面預處(chu)理法和(he)直接(jie)加入法,前者(zhe)是用(yong)稀釋的(de)(de)偶聯劑處(chu)理填(tian)料表(biao)面,后(hou)者(zhe)是在樹脂和(he)填(tian)料預混時,加入偶聯劑的(de)(de)原液。
1、表面預處理法
將(jiang)硅烷(wan)(wan)(wan)偶聯劑(ji)配(pei)成0.5~1%濃度的(de)(de)稀溶(rong)液(ye)(ye)(ye),使用(yong)(yong)時只需在(zai)清潔的(de)(de)被粘(zhan)表(biao)面(mian)(mian)涂上薄薄的(de)(de)一(yi)層,干燥后(hou)即可上膠(jiao)。所用(yong)(yong)溶(rong)劑(ji)多為水(shui)(shui)(shui)(shui)、醇(chun)(chun)(chun)(甲氧(yang)(yang)基(ji)硅烷(wan)(wan)(wan)選擇甲醇(chun)(chun)(chun),乙(yi)氧(yang)(yang)基(ji)硅烷(wan)(wan)(wan)選擇乙(yi)醇(chun)(chun)(chun))、或(huo)水(shui)(shui)(shui)(shui)醇(chun)(chun)(chun)混合物,并(bing)以不(bu)含氟離子的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)及價廉無(wu)毒的(de)(de)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)、異丙醇(chun)(chun)(chun)為宜。除氨烴基(ji)硅烷(wan)(wan)(wan)外,由其它硅烷(wan)(wan)(wan)偶聯劑(ji)配(pei)制的(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)均需加(jia)(jia)(jia)入(ru)醋酸作水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)催(cui)化劑(ji),并(bing)將(jiang)pH值調(diao)至3.5~5.5。長鏈烷(wan)(wan)(wan)基(ji)及苯基(ji)硅烷(wan)(wan)(wan)由于穩定性(xing)較差(cha),不(bu)宜配(pei)成水(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)使用(yong)(yong)。氯硅烷(wan)(wan)(wan)及乙(yi)氧(yang)(yang)基(ji)硅烷(wan)(wan)(wan)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)過(guo)程中伴隨(sui)有嚴重的(de)(de)縮合反應,也(ye)不(bu)宜配(pei)成水(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)或(huo)水(shui)(shui)(shui)(shui)醇(chun)(chun)(chun)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)使用(yong)(yong),而多配(pei)成醇(chun)(chun)(chun)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)使用(yong)(yong)。水(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)性(xing)較差(cha)的(de)(de)硅烷(wan)(wan)(wan)偶聯劑(ji),可先加(jia)(jia)(jia)入(ru)0.1~0.2%(質量分數(shu))的(de)(de)非離子型表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑(ji),然后(hou)再加(jia)(jia)(jia)水(shui)(shui)(shui)(shui)加(jia)(jia)(jia)工成水(shui)(shui)(shui)(shui)乳液(ye)(ye)(ye)使用(yong)(yong)。因(yin)硅烷(wan)(wan)(wan)水(shui)(shui)(shui)(shui)解(jie)后(hou),不(bu)能(neng)久存,最好(hao)(hao)現配(pei)現用(yong)(yong),最好(hao)(hao)在(zai)一(yi)小時內用(yong)(yong)完。
2、遷移法
將(jiang)硅(gui)烷偶(ou)(ou)聯(lian)劑直接加入(ru)到(dao)膠粘(zhan)劑組分(fen)(fen)中,一(yi)(yi)般加入(ru)量(liang)為基體(ti)樹脂量(liang)的1~5%。涂(tu)膠后依(yi)靠分(fen)(fen)子(zi)(zi)的擴散作(zuo)(zuo)用(yong),偶(ou)(ou)聯(lian)劑分(fen)(fen)子(zi)(zi)遷移到(dao)粘(zhan)接界面(mian)處產生(sheng)偶(ou)(ou)聯(lian)作(zuo)(zuo)用(yong)。對于需要固(gu)化(hua)的膠粘(zhan)劑,涂(tu)膠后需放置一(yi)(yi)段時(shi)間再(zai)進行固(gu)化(hua),以使偶(ou)(ou)聯(lian)劑完成遷移過(guo)程,方能獲得較好的效果。實際使用(yong)時(shi),偶(ou)(ou)聯(lian)劑常(chang)常(chang)在(zai)表面(mian)形成一(yi)(yi)個沉積層,但真(zhen)正(zheng)起(qi)作(zuo)(zuo)用(yong)的只是單(dan)分(fen)(fen)子(zi)(zi)層,因此(ci),偶(ou)(ou)聯(lian)劑用(yong)量(liang)不必(bi)過(guo)多。
二、硅烷偶聯劑具體使用方法
1、預處理填料法
將填料(liao)(liao)(liao)放入(ru)固(gu)體攪拌機,并將上述硅烷(wan)溶液直接噴灑(sa)在填料(liao)(liao)(liao)上并攪拌,轉(zhuan)速越(yue)(yue)高,分散效果越(yue)(yue)好。一般攪拌在10—30分鐘(速度(du)越(yue)(yue)慢,時(shi)(shi)間越(yue)(yue)長),填料(liao)(liao)(liao)處(chu)理后應在120攝(she)氏度(du)烘干(2小時(shi)(shi))。
2、硅烷偶聯劑水溶液
玻(bo)纖表(biao)面處(chu)(chu)理(li)劑(ji)(ji)常含有:成膜劑(ji)(ji)、抗靜電劑(ji)(ji)、表(biao)面活性(xing)劑(ji)(ji)、偶(ou)聯(lian)劑(ji)(ji)、水。偶(ou)聯(lian)劑(ji)(ji)用量(liang)一般為玻(bo)纖表(biao)面處(chu)(chu)理(li)劑(ji)(ji)總量(liang)的0.3%—2%,將(jiang)(jiang)5倍水溶(rong)液首先用有機酸(suan)或鹽(yan)將(jiang)(jiang)PH值調(diao)至(zhi)一定值,在(zai)充分攪拌(ban)下,加(jia)入(ru)硅(gui)烷直(zhi)到透明,然后加(jia)入(ru)其余組份(fen),對于難溶(rong)的硅(gui)烷,可(ke)用異丙醇助溶(rong)。在(zai)拉絲過程中將(jiang)(jiang)玻(bo)纖表(biao)面處(chu)(chu)理(li)劑(ji)(ji)噴(pen)灑(sa)在(zai)玻(bo)纖上干燥,除(chu)去溶(rong)劑(ji)(ji)及水份(fen)即可(ke)。
3、底面法
將5%—20%的(de)硅烷偶聯劑的(de)溶液(ye)同上面所述,通過涂、刷、噴,浸漬處理基材表(biao)面,取(qu)出室(shi)溫晾干24小時,最好在120℃下烘烤15分鐘。
4、直接加入法
硅(gui)烷(wan)(wan)亦可直(zhi)接加入填(tian)料(liao)/樹脂的混合(he)物中(zhong)(zhong),在樹脂及(ji)填(tian)料(liao)混合(he)時,硅(gui)烷(wan)(wan)可直(zhi)接噴灑(sa)在混料(liao)中(zhong)(zhong)。偶(ou)聯劑(ji)的用量(liang)一般為填(tian)料(liao)用量(liang)的0.1%—2%(根據填(tian)料(liao)直(zhi)徑尺(chi)寸(cun)決定)。然(ran)后(hou)將加過硅(gui)烷(wan)(wan)的樹脂/填(tian)料(liao)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(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)的(de)水(shui)解反(fan)應是實現偶(ou)聯作用的(de)基本條(tiao)件,必須控(kong)制好這些參數,以保證水(shui)解反(fan)應完全(quan)且產物穩定。一般(ban)來說(shuo),硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)在(zai)酸性(xing)條(tiao)件下更(geng)容易進(jin)行水(shui)解。
2、選擇合適的溶劑
硅烷偶聯(lian)劑(ji)和溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)的匹配(pei)性很重要(yao),不合適(shi)的溶(rong)(rong)(rong)劑(ji)會導致硅烷偶聯(lian)劑(ji)無法充分溶(rong)(rong)(rong)解(jie)于介質中(zhong),從而影響(xiang)其效果,并可能增加成本。
3、控制溫度
溫(wen)度過高會使分(fen)(fen)子(zi)運(yun)動(dong)速度過快而(er)導(dao)致失活(huo),而(er)溫(wen)度過低則會造成分(fen)(fen)子(zi)運(yun)動(dong)速度過慢而(er)使得硅烷(wan)偶聯劑不能有(you)效(xiao)發揮作用。
4、注意保存條件
儲存時要避免陽光直射及潮濕環(huan)境(jing)的影(ying)響(xiang),同時還要注(zhu)意防凍和防火措施(shi)。硅烷偶聯劑屬(shu)于(yu)易燃液體,必須嚴格遵守相關消(xiao)防規定。
5、安全操作
如果不慎(shen)進入眼(yan)睛(jing),應(ying)立即(ji)用(yong)(yong)大量冷(leng)水(shui)(shui)沖(chong)洗并就醫(yi);若附在衣服上,用(yong)(yong)清水(shui)(shui)沖(chong)洗;使用(yong)(yong)后要洗手;若發生泄漏(lou),嚴(yan)禁灌水(shui)(shui),應(ying)用(yong)(yong)布或干(gan)沙等物體進行吸收并妥善處理(li)。
6、使用前進行小樣試驗
在正(zheng)式(shi)使(shi)用之前(qian)進行小樣試驗(yan),以驗(yan)證產品的性能是否(fou)(fou)達到要求,例如觀察是否(fou)(fou)有明(ming)顯的反應現(xian)象或是否(fou)(fou)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(tian)加(jia)(jia)越(yue)多越(yue)好,添(tian)加(jia)(jia)過多可能導致材料力學強度降低。
在使用硅烷偶聯劑(ji)時,建(jian)議遵循(xun)產品說明(ming)書和相關安全(quan)規定(ding),確保(bao)操作正確和安全(quan)。