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有机硅硅烷偶联剂应用原理及其在胶粘剂中的作用

发布日期:2017-10-09

目前,胶粘剂的应用已浸透到国民经济的各个领域中,在很多场合下,胶粘剂能有效地代替焊接、铆接、螺接和其它机械联接,为各生产战线简化工艺、节约能源、降低成本、提高经济效益提供了有效途径。随着科学技术的飞速发展,对胶粘剂的性能及粘接技术提出了越来越高的要求。因不同材料具有不同的界面性能,在粘接过程中为了在胶粘剂和被粘物表面之间获得一坚固的粘接界面层,常利用含有反应性基团的偶联剂与被粘物固体表面形成化学键来实现。可以用作偶联剂的物质有:有机硅烷类、钛酸酯类、磷酸酯类以及某些有机酸等,其中又以硅烷偶联剂的应用比较成熟。

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首先,大家先来了解有机硅硅烷偶联剂原理及其应用性能。硅烷偶联剂是能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力的化合物,其特点是分子中同时具有极性和非极性部分,可用通式表示为Y(CH2)nSiX3,其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、环氧基、氨基、胇基等有机官能团,常与胶粘剂基体树脂中的有机官能团发生化学结合;X表示氯基、甲氧基、乙氧基等,这些基团易水解成硅醇而与无机物质(玻璃、硅石、金属、粘土等)表面的氧化物或羟基反应,生成稳定的硅氧键。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”,把两种性质完全不同的材料连接在一起,这样就有效地改善了界面层的胶接强度。

其次,大家详细分析有机硅硅烷偶联剂在有机胶粘剂中的作用。在胶粘剂中加入硅烷偶联剂不仅能提高粘合强度,而且还能改善胶粘剂的耐久性和耐湿热老化性能。例如聚氨基甲酸酯虽然对许多材料具有较高的粘合力,但其耐久性不太理想,在加入硅烷偶联剂后其耐久性可以显著改善。实验表明,通过在所用环氧胶粘剂中加入硅烷偶联剂,使得胶接件在经过湿热老化后的剪切强度保留率由百分之80左右提高到百分之97左右。硅烷偶联剂甚至可以直接用作胶粘剂,用于硅橡胶、氟橡胶、丁腈橡胶等与金属的粘接。

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