硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用研究

硅烷偶聯(lián)劑在新材料中的應(yīng)用研究

硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用面極廣，可以處理有機(jī)材料，也可以處理無(wú)機(jī)材料，通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑的處理后材料的某些性能會(huì)得到顯著提高。以下介紹幾種硅烷偶聯(lián)劑的在新材料中的具體應(yīng)用研究。

在光材料中的應(yīng)用

西安交大重點(diǎn)研究了硅烷偶聯(lián)劑對(duì)太陽(yáng)電池鋁漿性能的影響及分析，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑為2.5%時(shí)，有機(jī)載體的表面張力可從約30 mN/m 降低至25.69 mN/m，提高了鋁1粉顆粒之間以及鋁膜與硅片之間的黏附作用，從而減少劃痕和灰化，進(jìn)而可使鋁電極的接觸電阻由0.60 Ω 降低至0.19 Ω。橡膠用硅烷偶聯(lián)劑種類(lèi)及使用技術(shù)橡膠用硅烷偶聯(lián)劑的常見(jiàn)分子式為RSiX,其中R為不能水解的反應(yīng)性有機(jī)官能基,如環(huán)氧基、乙烯基酸酯基等。

有學(xué)者將目光對(duì)準(zhǔn)了玻璃的發(fā)光性能，這種玻璃是硅烷偶聯(lián)劑改性的芪3 摻雜鉛-錫-氟磷酸鹽的玻璃。將含有芪3的改性SnF2粉末摻入低熔點(diǎn)鉛錫氟磷酸鹽玻璃，獲得了芪3摻雜的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化玻璃，這種玻璃有更好的投射性和均勻性。

在納米級(jí)材料及復(fù)合材料中的應(yīng)用

復(fù)合材料由于其優(yōu)異的性能，越來(lái)越受到大家的青睞，但是復(fù)合材料的固有缺點(diǎn)不能消除，通過(guò)利用硅烷偶聯(lián)劑的加入可以制備性能更佳的復(fù)合材料。納米材料中加入偶聯(lián)劑后就像增強(qiáng)體一樣，可以顯著提高材料性能。

用硅酸鈉制備納米SiO2乳液，用氯化銨控制粒徑大小,然后與天然膠乳共混共沉制備出SiO2/NR復(fù)合材料。經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理的納米SiO2 在復(fù)合材料中分散均勻，力學(xué)性能較好。經(jīng)浸泡的試件在通用試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定壓剪強(qiáng)度,壓頭速率5ｍｍ·ｍｉｎ-1。除了無(wú)機(jī)復(fù)合材料，在納米氧化鋅制備中也加入了硅烷偶聯(lián)劑，采用的硅烷偶聯(lián)劑有KH550、KH 560、KH 570對(duì)納米ZnO進(jìn)行了改性，研究表明硅烷偶聯(lián)劑KH570改性效果較好，改性后納米ZnO 粉體表面包覆了KH 570，晶型沒(méi)有發(fā)生明顯改變但分散性變好。

除了制備納米級(jí)的材料的研究，在復(fù)合材料中也有應(yīng)用，如偶聯(lián)劑在復(fù)合水泥砂漿中應(yīng)用研究，研究結(jié)果表明，0.5%-1%硅烷偶聯(lián)劑的水溶液能較大幅度地提高多種復(fù)合水泥砂漿的抗折強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，且能提高普通水泥砂漿和聚合物改性水泥砂漿的稠度，但會(huì)使其分層度略有增大。由于在同一個(gè)分子中具有這兩類(lèi)化學(xué)基團(tuán)，因此它既能同無(wú)機(jī)物中的羥基又能與有機(jī)物中的長(zhǎng)分子鏈作用，起到偶聯(lián)功效，增加了樹(shù)脂與填料間的結(jié)合力，增強(qiáng)和改善了其它性能。又如采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)廢環(huán)氧模塑料粉(廢EMC粉)進(jìn)行表面改性并制備了相應(yīng)的改性廢EMC粉/PVC復(fù)合材料，提高了拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，而且也大大改善了廢EMC 粉和PVC之間的相容性，提高了界面結(jié)合強(qiáng)度。

硅烷偶聯(lián)劑的其它方面應(yīng)用

硅烷偶聯(lián)劑的其它方面應(yīng)用還包括：

①使固定化酶附著到玻璃基材表面，

②油井鉆探中防砂，

③使磚石表面具有憎水性，

④通過(guò)防吸濕作用，使熒光燈涂層具有較高的表面電阻；

⑤提高液體色譜柱中有機(jī)相對(duì)玻璃表面的吸濕性能。

硅烷偶聯(lián)劑新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要應(yīng)用是用于生產(chǎn)水交聯(lián)聚乙烯，這項(xiàng)工藝是美國(guó)陶康寧公司開(kāi)發(fā)的，目前已商業(yè)化。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在用有機(jī)硅乳液處理毛紡織物的試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)用硅烷偶聯(lián)劑與有機(jī)硅乳液并用，可以提高毛紡織物的服用性能。

在電化學(xué)材料中的應(yīng)用

硅烷偶聯(lián)劑對(duì)于電化學(xué)材料的影響的研究不是特別多，華南師范大學(xué)研究了硅烷偶聯(lián)劑在鎂電極固封中的作用，可以改善鎂電極的性能。而另一種基團(tuán)則可以與高分子材料或粘接劑結(jié)合，從而在粘接界面形成強(qiáng)力較高的化學(xué)鍵，大大改善了粘接強(qiáng)度。中國(guó)工業(yè)第五九研究所則是對(duì)硅烷偶聯(lián)劑對(duì)羰基1鐵粉電磁性能的影響進(jìn)行了研究，降低了顆粒間的吸引力，增加了與有機(jī)基體材料的潤(rùn)濕性，分散性得到明顯改善。

在中的應(yīng)用

隨著生活水平的提高，飲食的不注意導(dǎo)致蛀牙的概率大增，為此人們用烤瓷進(jìn)行補(bǔ)牙，而烤瓷的性能在補(bǔ)牙中起很大作用，它要承受巨大的抗擊力，同時(shí)要與牙齒有很好的粘合力，而硅烷偶聯(lián)劑正好可以完成這項(xiàng)任務(wù)。

硅烷偶聯(lián)劑KH-902

硅烷偶聯(lián)劑KH-902

化學(xué)名稱(chēng)

　　γ―氨丙基甲1基二乙氧基硅烷

化學(xué)結(jié)構(gòu)式

　　 NH2(CH2)3SiCH3(OC2H5)2

產(chǎn)品性質(zhì)

硅烷偶聯(lián)劑KH-902為無(wú)色透明液體。

CAS NO.3179-76-8，

分子量：191.34，

沸 點(diǎn)：85-88℃/1.07KPa，

密 度（ρ20）g/cm3：0.9160±0.0050,

折光率（ND20）：1.4270±0.0050。

用途及注意事項(xiàng)

　　1. 硅烷偶聯(lián)劑KH-902能增加有機(jī)材料對(duì)無(wú)機(jī)基底材料的粘接能力。是通用型的增粘劑。適應(yīng)大多數(shù)有機(jī)及無(wú)機(jī)材料。

　　2.硅烷偶聯(lián)劑KH-902 用作氨基改性硅油及多種有機(jī)硅超級(jí)柔軟整理劑的原料。偶聯(lián)劑氨基功能團(tuán)鍵合到硅油骨架上以后，大大改善有機(jī)硅（分子）在纖維上的取向度，增加了對(duì)纖維的親和力，賦予各種纖維超級(jí)柔軟、滑爽、懸垂、抗靜電、耐洗防皺等效果。

　　3.硅烷偶聯(lián)劑KH-902 用于硅烷固化、聚硫密封劑（膠）中,單、雙組份可交聯(lián)（滲入）硅酮（聚硫）密封膠,從而改善對(duì)基材（水泥、銅、玻璃等）的附著力，而且固化無(wú)氣泡，體系色淺。