硅烷偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑是塑料工業(yè)應(yīng)用最早,,使用最廣的一大類偶聯(lián)劑,,品種很多,,其通式為R-Si- X3 ,通式中R基是與聚合物分子有反應(yīng)能力的氨基,、乙烯基,、環(huán)氧基,、氰基,、硫基,、甲基丙烯酰氧基等,它們能與聚合物反應(yīng)形成牢固的化學(xué)結(jié)合,。通式中的X基為能夠水解的烷氧基,,如甲氧基、乙氧基或過氧甲基等,。使用時X基先水解為硅醇,,然后與填料或增強材料表面的烴基發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成化學(xué)鍵,。
硅烷偶聯(lián)劑主耍用于玻瑞纖維的表面處理,,對玻璃纖維增強塑料有突出的偶聯(lián)效果。此外在用于含硅酸成分較多的石英粉,、白炭黑等添料時,,也有較好的效果,對陶土,、水合氧化鋁等也有一定效果,,但對不含游離水的碳酸鈣等填料效果較差。
硅烷偶聯(lián)劑通式中X基的水解作用是偶聯(lián)的基礎(chǔ),通常,,一定的酸性和堿性都能促進水解,但在堿性條件下形成的堿金屬鹽,,很難去除,,而在酸性條件下由于硅醇之間的相互縮合,會使活性點減少,,降低偶聯(lián)效率,,因此使用硅烷偶聯(lián)劑時應(yīng)注意酸堿性環(huán)境可能帶來的各種影響。
目前使用的硅烷偶聯(lián)劑主要有:
(1)不飽和硅烷 其通式中的R基是帶不飽和鍵的基團,,如乙烯基硅烷(A-172);
(2)過氧化硅烷 通式可表示為R-Si-[OO(CH3)3 ],,特點是可增進聚合物與聚合物之間、聚合物與異相材料之間的粘合,,如乙烯基三氧叔丁基硅烷(Y4301);
(3)磺酰疊氮硅烷 它們在R基中含有磺酰疊氮基(-SO2-N3) ,特點是受熱分解時產(chǎn)生的氮烯具極強的粘合力,,主要用于熱固性塑料,美國Hercules公司生產(chǎn)的Azide S-3046等;
(4)含芳基硅烷 這類硅烷偶聯(lián)劑在R中含有芳基,,故耐熱性好,,適用于加工或使用溫度高的復(fù)合材料,如(對一氯芐基乙基)三甲氧基硅烷(CT2902 ),。
值得指出的是,,通常的硅烷偶聯(lián)劑由于其R基與聚乙烯、聚丙烯,、聚苯乙烯,、abs等熱塑性塑料缺乏足夠的反應(yīng)性,因而對這類聚合物的偶聯(lián)效果較差,。但近年來發(fā)展起來的新型硅烷偶聯(lián)劑,,如過氧化硅烷和磺酰疊氮硅烷等,對上述聚合物已取得明顯的偶聯(lián)效果,。