硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态及活化机理

硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态及活化机理

硅烷偶联剂是一种广泛应用于玻璃纤维表面处理的化学物质。它可以改善玻璃纤维的表面形态和活性，提高其与基质的结合力和耐久性。本文将介绍硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态及活化机理。

硅烷偶联剂是一种含有硅和有机基团的化合物，它可以在玻璃纤维表面形成一层化学键结构，从而改善其表面形态和活性。硅烷偶联剂的分子结构中含有硅-氧键和有机基团，硅-氧键可以与玻璃纤维表面的羟基反应形成化学键，有机基团则可以与基质形成物理键，从而提高玻璃纤维与基质的结合力和耐久性。

硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态主要表现在两个方面：一是改善表面的润湿性，二是增加表面的粗糙度。硅烷偶联剂可以使玻璃纤维表面的接触角降低，从而提高其润湿性，使基质更容易与玻璃纤维结合。同时，硅烷偶联剂还可以在玻璃纤维表面形成一层微小的颗粒，增加表面的粗糙度，从而提高其机械锚定力和化学键结合力。

硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的活化机理主要表现在两个方面：一是增加表面的活性位点，二是提高表面的化学反应活性。硅烷偶联剂可以在玻璃纤维表面形成一层化学键结构，从而增加表面的活性位点，使其更容易与基质结合。同时，硅烷偶联剂还可以在玻璃纤维表面形

成一层微小的颗粒，提高表面的化学反应活性，使其更容易与基质发生化学反应。

总之，硅烷偶联剂是一种广泛应用于玻璃纤维表面处理的化学物质，它可以改善玻璃纤维的表面形态和活性，提高其与基质的结合力和耐久性。硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态主要表现在改善表面的润湿性和增加表面的粗糙度，处理玻璃纤维表面的活化机理主要表现在增加表面的活性位点和提高表面的化学反应活性。

硅烷偶联剂

在连接过程中，为了胶粘剂和被粘物表面之间获得一坚固的粘接界面层，常利用含有反应活性基团的偶联剂与被粘物固体表面形成化学键来实现。 由偶联剂的化学组成的结构看，偶联剂是这样的一类化合物，它们的分子两端通常含有性质不同的基团；一端的基团与被粘物（如玻璃纤维、磨料等）表面发生化学作用或物理作用，另一端的基团则能和粘合剂（如合成树脂）发生化学作用或物理作用，从而使被粘物和粘合剂能很好地偶联起来，获得了良好的粘结，改善了多方面的性能，并有效地抵抗了水的侵蚀。 按化学组成偶联剂主要可分为有规格和有机硅两大类，此外还有钛酸酯等。 有机硅烷是一类品种很多，效果也很显著的表面处理剂，其一般结构通式为： R n SiX4－n 式中：R——有机基团，是可与合成树脂作用形成化学键的活性基团。 X——易于水解的基团，水解后能与玻璃表面作用。 n——1、2或3，绝大多数硅烷处理剂n＝1。 1、X基团与玻璃表面的机理 乙烯基三乙氧基硅烷水解后生成硅烷三醇的中间产物。硅烷三醇的三个活性基中，一个与玻璃表面的羟基作用，脱去一分子水而形成强的硅—氧—硅键（Si —O—Si）。余下的两个活性基也同时进行分子间脱水反应，在玻璃表面形成一种聚合物薄膜层，这样，硅烷偶联剂通过化学键与玻璃表面牢固结合，在玻璃表面上生成Si—R中的R基团向外的有机硅单分子层、多分子层，还有以物理吸附引起的沉积层。 通过同位素和电子显微镜的表征研究证明：硅烷偶联剂与玻璃纤维表面以化学反应形成了牢固的共价键，同时它在玻璃纤维表面上不是孤立的各斑点，而是铺展成为连续的薄膜面。因此改变了玻璃纤维表面原来的性质，使之具有憎水性和亲有机粘结剂的性质。 2、R基团与树脂基体的作用机理

硅烷偶联剂kh570

硅烷偶联剂k h570 一、概述： 偶联剂kh570是一类具有两不同性质官能团的物质，它们分子中的一部分官能团可与有机分子反应，另一部分官能团可与无机物表面的吸附水反应，形成牢固的粘合。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止不与其它介质向界面渗透，改善了界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。 化学名称：γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 化学结构式:CH3CCH2COO(CH2)3Si(OCH3)3 对应牌号：中科院KH-570、美国联碳公司A-174、美国道康宁公司Z-603、日本信越公司KBM-503 典型特征：偶联剂570为甲基丙烯酰氧基官能团硅烷，外观为无色或微黄透明液体,溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳，与水反应。沸点为255℃,密度P25'g/m1：1.040,折光率ND:1.429,闪点：88℃，含量为≥97% 二、应用领域： 1、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，

效果也十分显着。目前，在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍，用于这一方面的硅烷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硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。 2、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。 3、用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。硅烷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。硅烷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。 三、使用方法 1、表面预处理法：将硅烷偶联剂配成0.5～1%浓度的稀溶液，使用时只需在清洁的被粘表面涂上薄薄的一层，干燥后即可上胶。所用溶剂多为水、醇、或水醇混合物，并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。除氨烃基硅烷外，由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂，并将pH值调

偶联剂的品种及在玻璃布表面处理上的应用

偶联剂的品种及在玻璃布表面处理上的应用中国玻璃钢综合信息网日期: 2003-11-25 阅读: 3320 字体:大中小双击鼠标滚屏 偶联剂这类化合物，其分子两端具有不同的反应官能团。一端的官能团与玻璃纤维很好地结合，另一端的官能团则与树脂很好地结合，这样，玻璃纤维与树脂两种性质不同的材料通过偶联剂（表面处理剂）而很好地粘结在一起，使玻璃钢获得良好的物理机械性能与化学性能。 用不同的处理剂对玻璃布进行表面处理，其工艺流程都大致相同，只是处理液的配制、烘焙温度和时间有所不同。下面分别介绍几种处理剂的处理工艺。 1、γ--胺基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）处理剂的处理工艺 采用KH-550处理剂处理玻璃布能提高酚醛、环氧和三聚氰胺等层压板的机械强度，特别是湿态强度，也能提高层压板的电绝缘性能。 （1） KH-550处理液的配制 KH-550是无色透明液体，配制时将KH-550在搅拌下直接加入水中，配成浓度1%的溶液。增加处理液的浓度对改善被处理玻璃布的机械强度及憎水性能并无多大效果。 （2）KH-550的处理工艺 除去浸润剂的玻璃布在室温下浸渍处理液后，再在105-180℃ 下烘焙10-15min，随着烘焙温度的提高和时间的增加，玻璃布的憎水性得到改善，但对强度增加不多。故通常采用180℃ 下烘10min。 下图是处理玻璃布的工艺流程示意图。 2、沃兰处理剂的处理工艺 （１）沃兰处理液的配制 沃兰是带有乙醇味道的酸性液体，能很好地溶于水中，目前国内生产的沃兰性能不一样，所以配制工艺也不一样。 沃兰处理液的配制方法是：将一定质量的水倒入搪瓷桶内，在不断搅拌下慢慢滴加浓度为5%.的氨水，调节PH值在5-6即可。配好的沃兰溶液最好放置8 时，待PH值稳定了再用。 沃兰处理液的浓度一般为1-3%，浓度为1.5%时已能达到良好的处理效果，浓度再高处

硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态及活化机理

硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态及活化机理 硅烷偶联剂是一种广泛应用于玻璃纤维表面处理的化学物质。它可以改善玻璃纤维的表面形态和活性，提高其与基质的结合力和耐久性。本文将介绍硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态及活化机理。 硅烷偶联剂是一种含有硅和有机基团的化合物，它可以在玻璃纤维表面形成一层化学键结构，从而改善其表面形态和活性。硅烷偶联剂的分子结构中含有硅-氧键和有机基团，硅-氧键可以与玻璃纤维表面的羟基反应形成化学键，有机基团则可以与基质形成物理键，从而提高玻璃纤维与基质的结合力和耐久性。 硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态主要表现在两个方面：一是改善表面的润湿性，二是增加表面的粗糙度。硅烷偶联剂可以使玻璃纤维表面的接触角降低，从而提高其润湿性，使基质更容易与玻璃纤维结合。同时，硅烷偶联剂还可以在玻璃纤维表面形成一层微小的颗粒，增加表面的粗糙度，从而提高其机械锚定力和化学键结合力。 硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的活化机理主要表现在两个方面：一是增加表面的活性位点，二是提高表面的化学反应活性。硅烷偶联剂可以在玻璃纤维表面形成一层化学键结构，从而增加表面的活性位点，使其更容易与基质结合。同时，硅烷偶联剂还可以在玻璃纤维表面形

成一层微小的颗粒，提高表面的化学反应活性，使其更容易与基质发生化学反应。 总之，硅烷偶联剂是一种广泛应用于玻璃纤维表面处理的化学物质，它可以改善玻璃纤维的表面形态和活性，提高其与基质的结合力和耐久性。硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的形态主要表现在改善表面的润湿性和增加表面的粗糙度，处理玻璃纤维表面的活化机理主要表现在增加表面的活性位点和提高表面的化学反应活性。

硅烷偶联剂的使用方法

一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知，硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X，而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此，对于不同基材或处理对象，选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选，并应在既有经验或规律的基础上进行。例如，在一般情况下，不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O－的硅烷偶联剂；环氧树脂多选用含CH2－CHCH2O及H2N－硅烷偶联剂；酚醛树脂多选用含H2N－及H2NCONH－硅烷偶联剂；聚烯烃选用乙烯基硅烷；使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响，诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而，光靠试验预选有时还不够精确，还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本，硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用；对于难黏材料，还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时，主要是通过与聚合物生成化学键、氢键；润湿及表面能效应；改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系：即（1）无机材料对有机材料；（2）无机材料对无机材料；（3）有机材料对有机材料。对于第一种黏接，通常要求将无机材料黏接到聚合物上，故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性；后两种属于同类型材料间的黏接，故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述，硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理，即可将其亲水性表面转变成亲有机表面，既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化，还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性，通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是，硅烷偶联剂的使用效果，还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅

硅烷偶联剂种类【硅烷偶联剂的型号及用途】

硅烷偶联剂种类【硅烷偶联剂的型号及用途】 【硅烷偶联剂的型号及用途】 本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ 硅烷偶联剂的型号，及用途 硅烷偶联剂KH-550：化学名称：γ丙基三甲氧基硅烷分子式： 物化性质及指标：本品易溶于多种溶剂，水解后释放甲醇，固化后形成不溶的聚硅氧烷。 1、外观：无色透明液体 2、含量≥ ； 3、密度~； 4、折光率：~； 5、沸点：290用途： 1、主要用于改善有机材料和无机材料表面的粘接性能，提高无机填料底材和树脂的粘合力，从而提高复合材料的机械强度，电气性能并且在湿态下有较高的保持率。 2、改善双组份环氧密封剂的粘合力，改善丙烯酸胶乳、密封剂、聚氨酯、环氧涂料的粘合力，免除了对多硫化物和聚氨酯密封胶和嵌缝化合物中独立底漆的要求。

3、此产品适用于填充石英的环氧密封剂，预混配方，填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料。 4、作为无机填料表面处理剂，广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、硅石白炭黑、石英、铝粉、铁粉。 5、改善用玻璃纤维粗纱增强的硬复合材料的强度性能，在调温期后，把强度性能保持在最大程度。 6、增强基于环氧树脂电子密封剂和封装材料及印刷电路板的电性能，增强许多无机物填充的尼龙、聚丁烯对苯二酸酯在内的复合材料的电学性能。 7、适用于支柱式合成绝缘子。 硅烷偶联剂KH-570：化学名称：γ巯丙基三甲氧基硅烷分子式：HSCH2CH2CH2Si3 物化性质及指标： 1、外观：淡黄色透明液体； 2、含量： ≥96； 3、密度：~； 4、折光率：~； 5、沸点：219 用途：常用于处理SiO 2、炭黑等无机填料，在橡胶、硅橡胶等聚合物中起活化剂、偶联剂、交联剂、补强剂的作用。 硅烷偶联剂KH-602：化学名称：N--γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷分子式：

硅烷偶联剂的使用方法

硅烷偶联剂的使用方法

一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知，硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X，而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此，对于不同基材或处理对象，选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选，并应在既有经验或规律的基础上进行。例如，在一般情况下，不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O－的硅烷偶联剂；环氧树脂多选用含CH2－CHCH2O及H2N－硅烷偶联剂；酚醛树脂多选用含H2N－及H2NCONH－硅烷偶联剂；聚烯烃选用乙烯基硅烷；使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响，诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而，光靠试验预选有时还不够精确，还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本，硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用；对于难黏材料，还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时，主要是通过与聚合物生成化学键、氢键；润湿及表面能效应；改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系：即（1）无机材料对有机材料；（2）无机材料对无机材料；（3）有机材料对有机材料。对于第一种黏接，通常要求将无机材料黏接到聚合物上，故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性；后两种属于同类型材料间的黏接，故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述，硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理，即可将其亲水性表面转变成亲有机表面，既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化，还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性，通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是，硅烷偶联剂的使用效果，还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法，即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面；后法是将硅烷偶联剂原液或溶液，直接加入由聚合物及填料配成的混合物中，因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物（基体）单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖，需先测定基体的Si－OH含量。已知，多数硅质基体的Si－OH含是来4-12个/μ㎡，因而均匀分布时，1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂，由于自身缩合反应，多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体，则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因Y3SiX 价昂，且覆盖耐水解性差，故无实用价值。此外，基体表面的Si-OH数，也随加热条件而变化。例如，常态下Si－OH数为5.3个/μ㎡硅质基体，经在400℃或800℃下加热处理后，则Si－OH值可相应降为2.6个/μ㎡或＜1个/μ㎡。

橡塑助剂 乙烯基硅烷偶联剂

橡塑助剂乙烯基硅烷偶联剂 硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料中玻璃纤维的处理剂而开发的；之后,由于其独特的性能及新产品的不断问世,使得应用领域逐渐扩大,成了有机硅工业的重要分支,是近年来发展较快的一类有机硅产品。现在,世界上已商品化的硅烷偶联剂有一百多个品种。硅烷偶联剂的通式为：Y(CH2)nSiX3[n=0~3；X为可水解基团；Y为有机官能团]。按照有机官能团的不同,硅烷偶联剂可分为胺类、乙烯基类、环氧类、丙烯酸酯类、巯基类、脲类等。在这几类硅烷偶联剂中,乙烯基硅烷偶联剂是用途较广泛、用量也较大的一类硅烷产品,本文着重介绍乙烯基硅烷偶联剂。 1乙烯基硅烷偶联剂的种类及物理性能乙烯基硅烷偶联剂的通式为： CH2=CH(CH2)nSiX3X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等,这些基团水解时即生成硅羟基[-Si(OH)3],进而与无机物(M)结合,形成-Si-O-M键；而乙烯基可与有机物反应而结合。因而,乙烯基硅烷偶联剂具有既能与无机材料化学结合,又能与有机质材料化学结合的能力。 乙烯基三氯硅烷的合成方法主要有直接合成法、乙基三氯硅烷氯化和脱氯化氢法、三氯氢硅与乙炔的加成法、三氯氢硅与氯乙烯的热缩合法等。本文主要介绍后两种方法。 2.1三氯氢硅与乙炔的加成法在一定压力下,以第Ⅷ族金属为催化剂,三氯氢硅与乙炔反应生成乙烯基三氯硅烷,同时还生成1,2-二(三氯硅基)乙烯。铂黑、铂橡胶和铂石棉都是有效的催化剂[1]；纯净的活性炭是最好的载体[2]。前苏联学者M FShostakovsky曾将铂载到氧化铝上作为催化剂,成功地使三氯氢硅与乙炔的加成反应在常压下进行,乙烯基三氯硅烷的收率为50%(以三氯氢硅为基准)[3]。采用八羰基钴、四氢呋喃、碘化钾或乙醚、或它们的混合物组成的催化剂系统,三氯氢硅或三乙氧基氢硅可与乙炔进行常压加成反应,温度为 15~20℃。具体方法是：反应器为直径30mm,高1m,内装直径为8mm玻璃环的填料塔,塔顶与干冰冷凝器相连。向塔中加入82g(0 5mol)三乙氧基氢硅和0 9g 八羰基合钴,在15~20℃,以5L/h的体积流量将乙炔通入反应塔底；反应产物经

硅烷偶联剂的使用(完整篇)

硅烷偶联剂的使用(完整篇)

硅烷偶联剂的使用（完整篇） 一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知，硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X，而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此，对于不同基材或处理对象，选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选，并应在既有经验或规律的基础上进行。例如，在一般情况下，不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及 CH2-CHOCH2O－的硅烷偶联剂；环氧树脂多选用含CH2－CHCH2O及H2N－硅烷偶联剂；酚醛树脂多选用含H2N－及H2NCONH－硅烷偶联剂；聚烯烃选用乙烯基硅烷；使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响，诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而，光靠试验预选有时还不够精确，还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本，硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用；对于难黏材料，还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时，主要是通过与聚合物生成化学键、氢键；润湿及表面能效应；改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系：即（1）无机材料对有机材料；（2）无机材料对无机材料；（3）有机材料对有机材料。对于第一种黏接，通常要求将无机材料黏接到聚合物上，故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性；后两种属于同类型材料间的黏接，故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述，硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理，即可将其亲水性表面转变成亲有机表面，既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化，还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性，通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是，硅烷偶联剂的使用效果，还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法，即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面；后法是将硅烷偶联剂原液或溶液，直接加入由聚合物及填料配成的混合物中，因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物（基体）单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖，需先测定基体的Si－OH含量。已知，多数硅质基体的Si－OH含是来4-12个/μ㎡，因而均匀分布时，1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂，由于自身缩合反应，多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体，则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因Y3SiX价昂，且覆盖耐水解性差，故无实用价值。此外，基体表面的Si-OH数，也随加热条件而变化。例如，常态下Si－OH数为5.3个/μ㎡硅质基体，经在400℃或800℃下加热处理后，则Si－OH值可相应降为2.6个/μ㎡或＜1个/μ㎡。反之，使用湿热盐酸处理基体，则可得到高Si－OH含量；使用碱性洗涤剂处理基体表面，则可形成硅醇阴离子。硅烷偶联剂的可润湿面积（WS），是指1g硅烷偶联剂的溶液所能覆盖基体的面积（㎡/g）。若将其与含硅

硅烷偶联剂及其在复合材料中的应用

方面的应用也是最早并最为成熟。 3.1.1不饱和聚酯在聚酯层压板中的玻璃纤维上用多种不饱和硅烷偶联剂进行了对比[4],其中有不少是很有效的偶联剂,其性能优越和应用较多的见表2所示。对于大多数通用聚酯来说,常选用含甲基丙烯酸酯的硅烷偶联剂(如ＷＤ-70)。在典型的含填料聚酯浇铸件中,采用各种填料和甲基丙烯酰氧基官能团硅烷可使其性能获得不同程度的改进[5]。 3.1.2环氧树脂许多硅烷对环氧树脂来说都相当有效,但可订出一些通则为某特定体系选择最适宜的硅烷。偶联剂的反应性至少与环氧树脂所用的特定固化体系的反应性相当。对于含缩水甘油官能团的环氧树脂来说,显然是选用缩水甘油氧丙基硅烷(如:ＷＤ-60)为宜,对于脂环族环氧化物或用酸酐固化的环氧树脂,建议用脂环族硅烷(如:Ａ-153)。在实际应用中,硅烷偶联的应用机理并非总是很清楚,但可结合应用经验来选择,如使用伯胺基团的硅烷(如ＷＤ-50,ＷＤ-52)可使室温固化的环氧树脂获得最佳性能,但不可用 于酸酐固化的环氧树脂;含氯丙基官能团的硅烷(如ＷＤ-30)对高温固化的环氧树脂是一种很可靠的偶联剂;含甲基丙烯酸酯的硅烷(如ＷＤ-70)是双氰胺固化的环氧树脂的有效偶联剂。 3.1.3酚醛树脂硅烷偶联剂可用来改善几乎所有含酚醛树脂的复合材料。氨基硅烷可与酚醛树脂粘结料一起用于玻璃纤维绝缘材料;与间苯二酚—甲醛—胶乳浸渍液中的间苯二酚—甲醛树脂或酚醛树脂一起用于 玻璃纤维轮胎帘线上,与呋喃树脂与酚醛树脂一起用作金属铸造用砂芯的粘结料;氨基硅烷与酚醛树脂并用,可用于油井中砂层的固定,其中ＷＤ-50、ＷＤ-51效果理想[7]。 3.1.4其它热固性树脂表1中ＷＤ-20,ＷＤ-70可作为以邻苯二甲酸二烯丙脂、丙烯酸类单体以及可胶连的聚烯烃为基础的其它不饱和树脂的偶联剂。ＷＤ-60、ＷＤ-50、ＷＤ-52适合用作三聚氰酰胺树脂、呋喃树脂及聚酰亚胺树脂的偶联剂。 3.2热塑性树脂用硅烷处理颗粒状无机填料可显著改善含填料热塑性树脂的流变性能,并在诸如混炼挤出或注模等高剪切力的作业中,保护填料免受机械损伤。 3.2.1聚烯烃供压出法制电缆包层用的含填料聚乙烯可用硅烷改性,以提高复合材料在潮湿状态下的电性能。填充陶土、硅酸钙和石英的聚乙烯复合材料,在掺加了ＷＤ-70及ＷＤ-60后其性能均有明显改善。 3.2.2热塑性工程塑料适用于环氧树脂的有机官能团硅烷,在填充无机填料的尼龙中也能产生良好的效果。氨基硅烷可用于为数众多的热塑性塑料中,如ＡＢＳ、缩醛树脂、尼龙、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物等。 3.3弹性体在橡胶中使用硅烷来处理炭黑、二氧化硅及其它无机填料已有多年的历史。子午线轮胎、胶辊、高级鞋底等橡胶制品中已大量使用硅烷偶联剂,含硫硅烷ＷＤ-40已成为这些橡胶配方中不可缺少的处理剂。研究表明,在各种类型橡胶中加入硅烷后,随着粘接强度的提高,其它性能也相应地发生变化,其变化情况因胶种而异。 4硅烷偶联剂的使用方法 4.1直接混合法在配合料中直接加入硅烷是对液体树脂内的颗粒状填料进行偶联改性的最简便的方法。如混炼橡胶时,直接掺入ＷＤ-40硅烷颗粒状填料进行即时处理。掺加硅烷的效果取决于混炼操作期间填料对硅烷的吸附能力。

硅烷偶联剂使用方法

硅烷偶联剂kh550使用方法硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法，前者是用稀释的偶联剂处理填料表面，后者是在树脂和填料预混时，加入偶联剂原液。硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷（20%），醇（72%），水（8%），醇一般为乙醇（对乙氧基硅烷）、甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）；因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的PH值、除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4-5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，适宜在一小时用完。下面是一些具体应用，以供用户参考：（1）、预处理填料法：将填料放入固体搅拌机（高速固体搅拌机HENSHEL（亨舍尔）或V型固体搅拌机等），并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌，转速越高，分散效果越好。一般搅拌在10-30分钟（速度越慢，时间越长），填料处理后应在120℃烘干（2小时）。（2）、硅烷偶联剂水溶液（玻纤表面处理剂）：玻纤表面处理剂常含有：成膜剂、抗静电剂、表面活性剂、偶联剂、水。偶联剂用量一般为玻纤表面处理剂总量的0.3%-2%，将5倍水溶液首先用有机酸或盐将PH调至一定值，在充分搅拌下，加入硅烷直到透明，然后加入其余组份，对于难溶的硅烷，可用异丙醇助溶。在拉丝过程中将玻纤表面处理剂在玻纤上干燥，除去溶剂及水份即可。（3）、底面法：将5%-20%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述，通过涂、刷、喷，浸渍处理基材表面，取出室温晾干24小时，最好在120℃下烘烤15分钟。（4）、直接加入法：硅烷亦可直接加入“填料/树脂”的混合物中，在树脂及填料混合时，硅烷可直接喷洒在混料中。偶联剂的用量一般为填料量的0.1%-2%，（根据填料直径尺寸决定）。然后将加入硅烷的树脂/填料进行模型（挤出、注塑、涂覆等）。大致的填料直径和使用硅烷的比例如下：填料尺寸使用硅烷比例60目0.1%，100目0.25%，200目0.5%，300目0.75%，400目1.0%，500目以上1.5%常用硅烷醇/水溶液所需PH值：产品名称处理时的溶剂适宜PH 值KH-550乙醇/水：9.0~10.0 偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的

硅烷偶联剂 玻璃附着力

硅烷偶联剂玻璃附着力 （原创版） 目录 一、硅烷偶联剂概述 二、硅烷偶联剂与玻璃附着力的关系 三、硅烷偶联剂在玻璃纤维中的应用 四、硅烷偶联剂对玻璃纤维增强复合材料的影响 五、结论 正文 一、硅烷偶联剂概述 硅烷偶联剂是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团。硅烷偶联剂通常是由硅氯仿（HSiCl3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。它们可以用通式 y(CH2)nSiX3 表示，其中，n 为 0～3；X 为可水解的基团；y 为有机官能团，能与树脂起反应。 二、硅烷偶联剂与玻璃附着力的关系 硅烷偶联剂与玻璃附着力的关系主要体现在它们之间的化学结合。一般地，在使用硅烷偶联剂之前，需要用酸或者等离子体处理玻璃表面，使得表面羟基暴露出来。之后，硅烷偶联剂与玻璃表面羟基之间同时进行缩合，得到与玻璃表面化学结合的一层膜。这层膜能够提高玻璃纤维与树脂之间的粘接力，从而增强复合材料的性能。 三、硅烷偶联剂在玻璃纤维中的应用 硅烷偶联剂广泛应用于玻璃纤维增强复合材料中，主要作用是提高玻璃纤维与树脂之间的附着力，从而提高复合材料的机械强度、防水性、电

气性能和耐热性等性能。此外，硅烷偶联剂还可用于填充石英的环氧密封剂、填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料，以改善粘合剂性能。 四、硅烷偶联剂对玻璃纤维增强复合材料的影响 硅烷偶联剂对玻璃纤维增强复合材料的影响主要体现在以下几个方面： 1.提高粘接力：硅烷偶联剂能与玻璃纤维表面的羟基发生化学反应，形成稳定的化学键，从而提高玻璃纤维与树脂之间的粘接力。 2.改善复合材料性能：硅烷偶联剂的加入可以提高复合材料的机械强度、防水性、电气性能和耐热性等性能。 3.增加附着力：硅烷偶联剂能够与树脂中的其他添加剂相互作用，增加树脂对玻璃纤维的附着力，从而使复合材料更加稳定。 综上所述，硅烷偶联剂在玻璃纤维增强复合材料中起到了关键的作用，提高了复合材料的性能和稳定性。 五、结论 硅烷偶联剂是一种重要的玻璃附着力促进剂，能够提高玻璃纤维与树脂之间的粘接力，从而提高复合材料的性能。

硅烷偶联剂(白炭黑)

硅烷偶联剂（白炭黑） 硅烷偶联剂的通式可以表示为：Y—R—SiX3 X和Y是两类反应特性不同的活性基团。其中，X易与无机物中的玻璃、陶土、二氧化硅、金属、金属氧化物等产生牢固的结合（化学或物理的）；而Y则易与有机物中的树脂、橡胶等产生良好的结合（化学或物理的），正是由于其分子中同时存在亲有机和亲无机的两种功能团，因此，通过硅烷偶联剂就可以把有机材料和无机材料这两种性质差异很大的材料牢固粘合在一起（偶联），从而获得满意的粘接。这就是硅烷偶联剂名称的由来。 按连接在硅原子上可水解基团（即X基团）的数量不同，硅烷偶联剂可分为三官能型和二官能型两大类，近年来，还出现了官能团为聚合物的聚合物型硅烷偶联剂。在国外，由于硅烷偶联剂的生产主要为几家大公司所控制，为了形成垄断，各立牌号。因此，同一种产品，市场上可以出现几个牌号，名目繁多。目前，美国联合碳化公司（UCC）是世界上最大的硅烷偶联剂生产厂家，其所拥有的品种也最多。 2、硅烷偶联剂的应用 硅烷偶联剂最早是作为玻璃纤维增强塑料的玻纤处理剂而

开发的。由于硅烷偶联剂改善了玻纤与树脂之间的粘合，从而显著提高了增强塑料的机械性能。随着复合材料的迅速发展，硅烷偶联剂无论在品种或产量的发展速度也很快。近年来，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团，可以改进材料的表面性质，获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等，成为硅烷偶联剂新用途的开端。正是由于许多重要应用领域的开发，硅烷偶联剂成为有机硅的一个重要分支。 硅烷偶联剂是由硅氯仿（HSiCl3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团。可用通式Y（CH2）nSiX3表示，此处，n=0～3；X－可水解的基团；Y一有机官能团，能与树脂起反应。X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅醇（Si(OH)3）,而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。 因此，通过使用硅烷偶联剂，可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥"，把两种性质悬殊的材料连接在一起，起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）上，作玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。

硅烷偶联剂水解工艺研究【开题报告】

毕业论文开题报告 化学工程与工艺 硅烷偶联剂水解工艺研究 一、选题的背景和意义 硅烷偶联剂是一种可以把两种不同性质的物质通过化学或物理作用结合起来的一种改善型助剂。最早是20世纪40年代由美国联合碳化合物公司和道康宁公司首先开发的，最初是把它作为玻璃纤维的表面处理剂而应用在玻璃纤维增强塑料中[1]。硅烷偶联剂是一类具有有机官能团的硅烷，在塑料、填充复合材料、环氧封装材料、弹性体、涂料、粘合剂和密封剂等方面有着广泛的应用。使用硅烷偶联剂可以大大的改进上述材料的机械性能、电气性能、耐水性、难燃性、粘接性以及工艺操作等。迄今为止，硅烷偶联剂已经成为材料工业必不可少的助剂之一，是有机硅工业四大下游分支之一。 硅烷偶联剂水解的程度直接影响硅醇与材料的作用结果，因为只有硅醇单体才能与材料形成稳定的结构，有资料证明：新配置的乙烯基三甲氧基硅烷水溶液中含有82%的单体，15%的二聚体和3%的三聚体，放置至出现沉淀，结果单体为34%，二聚体为23%，三聚体为30%以及13%的四聚体。由此可知，随着硅醇缩聚成低聚合度的硅氧烷，含硅烷三醇的水解产物的溶解度降低。出现浑浊意味着体系中硅烷完全缩合成硅氧烷高聚体，此时硅烷偶联剂失去了其应有的功能。因此，有必要了解硅烷偶联剂的水解机理[2]。 二、国内外研究进展 2.2.1硅烷偶联剂的偶合机理 硅烷偶联剂能显著的提高复合材料的性能。但迄今为止，没有一种理论能解释全部的事实。常用的理论有机化学键理论、表面浸润、变性理论、拘束；理论等。 化学键理论认为硅烷含有的两种不同化学官能团，一端能与无机材料表面的羟基反应生成共价键；另一端能与数值生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料偶联起来，起到提高复合材料性能的作用。B.Arkles[3]对硅烷的作用过程提出了四步反应模型，该模型属于单分子层键合机理模型，即(1)与硅相连的3个

偶联剂相关资料全

硅烷偶联剂 硅烷偶联剂又名硅烷处理剂、底涂剂，是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够水解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。 硅烷偶联剂是在分子中具有两种以上不同反应基的有机硅单体，它可以和有机与无机材料发生化学键合 (偶联)，增加两种材料的粘接性。通式中n为0～3的整数; X表示水解性官能基，它可与甲氧基、乙氧基、溶纤剂以及无机材料(玻璃、)等发生偶联反应; Y为有机官能团，如乙烯基、乙氧基、氨基、环氧金属、SiO 2 基、甲基丙烯酰氧基、巯基等，可与无机材料、各种合成树脂、橡胶发生偶联反应。典型硅烷偶联剂性能如下表：用于玻璃纤维、无机填料表面处理。用作密封剂、胶粘剂和涂料增稠剂。还应用于使固定化酶附着到玻璃基材表面、油井钻探防砂、使砖石表面具有憎水性、使荧光灯涂层具有较高的表面电阻、提高液体色谱中有机相对玻璃表面的吸湿性能等。由硅氯仿与带有活性基团的烯烃在铂催化剂催化下加成再经醇解制得。 代表性硅烷偶联剂如表所示。

根据硅烷偶联剂的反应机理，水解性官能基X遇水生成硅醇。如果是无机材料(如玻璃)，则偶联剂和玻璃表面的硅醇发生缩合反应，在玻璃和硅烷偶联剂之间形成共价键。利用这一特点，硅烷偶联剂可用于处理玻璃纤维(制增强塑料)、改进涂料和粘合剂性能以及用于处理无机填料的表面等，对于玻纤增强不饱和聚酯来说，以用甲基丙烯酰氧基硅烷为宜;对于环氧树脂层压板，则以用环氧化硅烷及氨基硅烷为宜。硅烷偶联剂的新用途是作为聚乙烯交联剂，通过聚乙烯和乙烯基三甲氧基硅烷接枝共聚，或通过聚乙烯与硅烷发生缩合反应进行交联。经过处理的聚乙烯可用作电缆及复杂的异型材料。为了适应功能性高分子复合材料的发展，已开发出一些新型硅烷偶联剂，如γ-脲基丙基- 三甲氧基硅烷，γ-缩水甘油基丙基-甲基-二乙氧基硅烷及N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷等。 硅烷偶联剂的分子结构和作用机理 硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够水解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。 在进行偶联时，首先X基水形成硅醇，然后与无机粉体颗粒表面上的羟基反应，形成氢键并缩合成—SiO—M共价键(M表示无机粉体颗粒表面)。同时，硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成网状结构的膜覆盖在粉体颗粒表面，使无机粉体表面有机化。其化学反应的简要过程如下： 水解：

硅烷偶联剂的产品分类与用途.pdf

硅烷偶联剂的产品分类与用途.pdf 硅烷偶联剂介绍 目录 1 硅烷偶联剂 (1) 有机硅烷偶联剂的选择原则 (3) 偶联剂用量 (4) 硅烷偶联剂作用机理 (5) 硅烷偶联剂使用方法 (6) 硅烷偶联剂分类与用途 (7) 硅烷偶联剂A-151 (7) 硅烷偶联剂A-171 (8) 硅烷偶联剂A-172 (9) 硅烷偶联剂KH-540 (9) 硅烷偶联剂KH-550 (10) 硅烷偶联剂KH-551 (10) 硅烷偶联剂KH-560 (11) 硅烷偶联剂KH-570 (12) 硅烷偶联剂KH-580 (13) 硅烷偶联剂KH-602 (13) 硅烷偶联剂KH-791 (14) 硅烷偶联剂KH-792 (15) 硅烷偶联剂KH-901 (16) 硅烷偶联剂KH-902 (16) 硅烷偶联剂nd-22 (17) 硅烷偶联剂ND-42(南大42) (17) 硅烷偶联剂ND-43 (17) 硅烷偶联剂SI-69 (18) 苯基三甲氧基硅烷 (18)

苯基三乙氧基硅烷 (19) 甲基三乙氧基硅烷 (20) 钛酸酯偶联剂 (20) 钛酸酯偶联剂101(钛酸酯TTS) (20) 钛酸酯偶联剂102 (21) 钛酸酯偶联剂105 (21) 有机硅烷偶联剂的选择原则 有机硅烷偶联剂的选择一般凭借对有机硅烷偶联剂侧试数据进行经脸总结，准确.地预测有机硅烷偶联剂是非常困难的。使用有机硅烷偶联剂后增大的键强度是一系列复杂因素的综合，如浸润、表面能、边界层的吸附、极性吸附，酸碱相互作用等. 预选有机硅烷偶联剂可遵循以下规津:不饱和聚醋可选用乙烯纂、环氧基及甲基丙烯陈氧基型有机硅烷偶联剂;环氧树脂宜选用环氧基或氨基型有机硅烷偶联剂;酚醛树脂宜选用氨基或服基型有机硅烷偶联剂;烯烃聚合物宜选用乙烯基型右机硅烷偶联剂;硫磺硫化的橡胶宜选用疏基型有机硅烷偶联剂等， 一、选用硅烷偶联剂的一般原则已知，硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X，而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此，对于不同基材或处理对象，选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验，预选并应在既有经验或规律的基础上进行。例如，在一般情况下，不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOOVi及CH2-CHOCH2O的硅烷偶联剂：环氧树脂多选用含CH2CHCH2O及H2N硅烷偶联剂：酚醛树脂多选用含H2N及H2NCONH硅烷偶联剂：聚烯烃多选用乙烯基硅烷：使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接强度受到一系列因素的影响，诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而，光靠试验预选有时还不够精确，还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本，硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用；对于难黏材料，还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。