硅烷偶聯劑分類及應用范圍

2022-05-27

偶聯劑是一種重要的、應用領域日漸廣泛的處理劑，主要用作高分子復合材料的助劑。讓我們了解一下偶聯劑的常識和應用范圍。

硅烷偶聯劑：偶聯劑分子結構的特點是分子中含有化學性質不同的兩個基團，一個是親無機物的基團，易與無機物表面起化學反應；另一個是親有機物的基團，能與合成樹脂或其它聚合物發生化學反應或生成氫鍵溶于其中。因此偶聯劑被稱作“分子橋”，用以改善無機物與有機物之間的界面作用，從而大大提高復合材料的性能，如物理性能、電性能、熱性能、光性能等。

偶聯劑一開始是用來作玻璃纖維增強塑料中玻璃纖維的表面處理劑，后來在橡膠、塑料、涂料、油墨、膠粘劑、電線電纜、樹脂砂鑄造、磨料磨具、玻璃鋼、人造石英石、紡織品方面大量使用，近年來在硅烷處理液中有著優異表現。

偶聯劑的種類繁多，主要有硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、雙金屬偶聯劑、磷酸酯偶聯劑、硼酸酯偶聯劑、鉻絡合物及其它高級脂肪酸、醇、酯的偶聯劑等，近年來還有稀土偶聯劑、復合偶聯劑。

硅烷偶聯劑的應用大致可歸納為三個方面：
（01）表面處理

能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能，大大提高玻璃纖維增強復合材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能，即使在濕態時，它對復合材料機械性能的提高，效果也十分顯著。在玻璃纖維中使用硅烷偶聯劑已相當普遍，用于這一方面的硅烷偶聯劑約占其消耗總量的50%，其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

（02）填充塑料

可預先對填料進行表面處理，也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力，改善無機填料與樹脂之間的相容性，改善工藝性能和提高填充塑料（包括橡膠）的機械、電學和耐氣候等性能。

（03）用作密封劑、粘接劑和涂料的增粘劑

能提高它們的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。硅烷偶聯劑作為增粘劑的作用原理在于它本身有兩種基團；一種基團可以和被粘的骨架材料結合；而另一種基團則可以與高分子材料或粘接劑結合，從而在粘接界面形成強力較高的化學鍵，大大改善了粘接強度。硅烷偶聯劑的應用一般有三種方法：一是作為骨架材料的表面處理劑；二是加入到粘接劑中，三是直接加入到高分子材料中。從充分發揮其效能和降低成本的角度出發，前兩種方法較好。

目前應用范圍比較廣的是硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑，在橡膠工業中常用的就是硅烷、鈦酸酯和鋁酸酯偶聯劑。硅烷偶聯劑是人們研究比較早、應用比較早的偶聯劑。但是，硅烷偶聯劑早期有一個弊端，就是水解后穩定性欠佳，多用做雙組分。若是能解決穩定性的問題，將會大大的提高應用的靈活性。

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