硅烷偶聯(lián)劑對涂膜附著力的影響

硅烷偶聯(lián)劑能夠顯著提高涂膜的內(nèi)聚力以及對金屬基體的附著力。有機(jī)硅偶聯(lián)劑的通式為 X 3 Si (CH 2 ) n Y, X 基團(tuán)是易水解的基團(tuán) , 可與金屬基體表面的羥基或水反應(yīng) ; Y 基團(tuán)是選擇與樹脂發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán) [ 2 ] 。對于 WD - 60 偶聯(lián)劑 , Y 基團(tuán)為環(huán)氧基官能團(tuán)。干凈的鋼板基體表面不是鐵 , 而是水合氧化鐵 , 反應(yīng)性硅烷偶聯(lián)劑的 X 基團(tuán)和金屬基體表面的羥基 ( 或表面的水層 ) 形成氫鍵 , 然后縮聚而成氧丙環(huán)鍵 , 這樣在濕態(tài)條件下 , 有機(jī)材料對無機(jī)底材具有很高的粘接強度。

  硅烷偶聯(lián)劑與金屬基體的相互作用

當(dāng)選用硅烷偶聯(lián)劑KH-560 時 , 其用量對環(huán)氧防腐涂料與基材的拉開法附著力影響, 隨著KH-560偶聯(lián)劑用量的增加 , 涂膜與基材的附著力逐漸增大。用量為 1 . 0% 時附著力達(dá)到最大值 , 然后趨于穩(wěn)定。此時涂膜的附著力由 12 .2 MPa 提高到 16 . 3MPa 。這是由于KH-560 偶聯(lián)劑除了與金屬基體表面化學(xué)成鍵外 , 它的環(huán)氧官能團(tuán)還與胺類固化劑發(fā)生了有限的共聚反應(yīng) , 與環(huán)氧樹脂固化體系形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) , 極大地提高了漆膜的內(nèi)聚力。當(dāng)KH-560 偶聯(lián)劑用量增加時 , 界面的 IPN 結(jié)構(gòu)也在增加 , 漆膜的內(nèi)聚力隨之升高 , 而達(dá)到一定量 (1 .0% ) 后 , 由于無機(jī)金屬基體表面的羥基數(shù)量有限 , KH-560 偶聯(lián)劑與金屬基體形成的氫鍵和氧丙環(huán)鍵達(dá)到一個最大值 , 使得拉開強度也達(dá)到最大值后趨于穩(wěn)定。

硅烷偶聯(lián)劑對涂膜耐鹽霧腐蝕性能的影響

偶聯(lián)劑在有機(jī)膠粘劑中的作用

目前,膠粘劑的應(yīng)用已浸透到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中,在很多場合下,膠粘劑能有效地代替焊接、鉚接、螺接和其它機(jī)械聯(lián)接,為各生產(chǎn)戰(zhàn)線簡化工藝、節(jié)約能源、降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益提供了有效途徑.隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,對膠粘劑的性能及粘接技術(shù)提出了越來越高的要求.因不同材料具有不同的界面性能,在粘接過程中為了在膠粘劑和被粘物表面之間獲得一堅固的粘接界面層,常利用含有反應(yīng)性基團(tuán)的偶聯(lián)劑與被粘物固體表面形成化學(xué)鍵來實現(xiàn).可以用作偶聯(lián)劑的物質(zhì)有有機(jī)硅烷類、鈦酸酯類、磷酸酯類以及某些有機(jī)酸等,其中又以偶聯(lián)劑的應(yīng)用最為成熟.

偶聯(lián)劑是能同時與極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)產(chǎn)生一定結(jié)合力的化合物,其特點是分子中同時具有極性和非極性部分,可用通式表示為Y(CH2)nSiX3,其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、環(huán)氧基、氨基、巰基等有機(jī)官能團(tuán),常與膠粘劑基體樹脂中的有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)結(jié)合;X表示氯基、甲氧基、乙氧基等,這些基團(tuán)易水解成硅醇而與無機(jī)物質(zhì)(玻璃、硅石、金屬、粘土等)表面的氧化物或羥基反應(yīng),生成穩(wěn)定的硅氧鍵.因此,通過使用偶聯(lián)劑,可在無機(jī)物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)的界面之間架起"分子橋",把兩種性質(zhì)完全不同的材料連接在一起,這樣就有效地改善了界面層的膠接強度.

   

硅烷偶聯(lián)劑具體使用方法

（1）預(yù)處理填料法

將填料放入固體攪拌機(jī)(高速固體攪拌機(jī)HENSHEL（亨舍爾）或V型固體攪拌機(jī)等)，并將上述硅烷溶液直接噴灑在填料上并攪拌，轉(zhuǎn)速越高，分散效果越好。

（2）硅烷偶聯(lián)劑水溶液

（玻纖表面處理劑）：玻纖表面處理劑常含有：成膜劑、抗靜電劑、表面活性劑、偶聯(lián)劑、水。偶聯(lián)劑用量一般為玻纖表面處理劑總量的0.3%—2%，將5倍水溶液首先用有機(jī)酸或鹽將PH值調(diào)至一定值，在充分?jǐn)嚢柘?，加入硅烷直到透明，然后加入其余組份，對于難溶的硅烷，可用異丙醇助溶