Использование силановых соединительных агентов
2025-08-10
Известно, что скорость гидролиза силанового соединительного агента зависит от силиконовых групп Si-X, а реакционная способность с органическими полимерами - от углеродных функциональных групп C-Y. Поэтому очень важно выбрать подходящий силановый соединительный агент для различных субстратов или объектов обработки. Выбор осуществляется в основном экспериментальным путем, предварительно и должен основываться на установленном опыте или правилах. Например, в общем, ненасыщенный полиэфир в основном используется силановый связующий агент, содержащий CH2=CMeCOOVi и CH2-CHOCH2O: эпоксидная смола в основном используется силановый связующий агент, содержащий CH2CHCH2O и H2N: фенольная смола в основном используется силановый связующий агент, содержащий H2N и H2NCONH: полиолефин в основном используется винилсилан: резина, отвержденная серой в основном используется гидрокарбилсилан. Силан и так далее.
На адгезионную прочность между разнородными материалами влияет ряд факторов, таких как смачивание, поверхностная энергия, межфазный слой и полярная адсорбция, роль кислот и оснований, взаимопроникающие сети и реакции ковалентного сцепления. В результате предварительный отбор только по тестам иногда оказывается недостаточно точным, необходимо учитывать состав материала и его чувствительность к реакции силанового соединительного агента. Для того чтобы улучшить гидролитическую стабильность и снизить стоимость модификации, силановый связующий агент может быть смешан с тремя силанами на основе углеводородов; для трудно прилипающих к материалу, также может быть силановый связующий агент сшитого полимера совместного использования.
Когда силановые соединительные агенты используются в качестве липких веществ, липкость реализуется в основном за счет образования химических и водородных связей с полимерами, смачивания и эффекта поверхностной энергии, улучшения кристалличности полимера, кислотно-основных реакций и образования взаимопроникающих полимерных сетей. Усиление адгезии в основном сосредоточено вокруг трех систем:
(1) Неорганический материал - органический материал;
(2) Неорганический материал - неорганический материал;
(3) Органический материал - органический материал.
Для первого типа связи, обычно требуемого для соединения неорганических материалов с полимерами, необходимо отдавать приоритет реакционной способности Y в силановом агенте связи и содержащихся в полимере функциональных групп: последние два относятся к тому же типу связи между материалами, поэтому в качестве силанового агента связи сами по себе антигидрофильные полимеры, а также неорганические материалы, необходимые для увеличения вязкости силанового агента связи, выбираются.
Использование
Как уже упоминалось выше, одной из основных областей применения силановых соединительных агентов является обработка неорганических наполнителей, используемых в органических полимерах. Когда последние обрабатываются силановым агентом связи, гидрофильная поверхность может быть преобразована в органофильную, что позволяет избежать агломерации частиц и быстрого загустевания полимера в системе, улучшает смачиваемость органического полимера армирующим наполнителем и позволяет армирующему наполнителю прочно связываться с полимером за счет использования углерод-функционального силана. Однако эффект силанового соединительного агента также зависит от типа и количества силанового соединительного агента, характеристик основы, природы смолы или полимера, а также от случаев, методов и условий применения и т.д. Данный раздел посвящен использованию силановых соединительных агентов. В этом разделе рассматриваются два метода использования силановых соединительных агентов: метод обработки поверхности и метод общего смешивания. Первый метод предполагает обработку поверхности субстрата разбавленным раствором силанового агента связи; второй метод предполагает добавление жидкости или раствора силанового агента связи непосредственно в смесь полимера и наполнителя и поэтому особенно подходит для систем материалов, требующих смешивания.
