硅烷偶联剂

    硅烷偶联剂 : 硅烷 偶联剂是在分子中具有两种以上不同反应基 团的有机硅单体,能起到把有机材料和无机 材料进行化学结合 (偶联) 的媒介作用。
硅烷偶联剂又称为碳改性硅烷,一般具 有RSiX₃的化学结构。X表示水解性基团,如 甲氧基、乙氧基、乙二醇-乙醚基等,能与无 机材料 (玻璃、金属、二氧化硅)进行化学 结合。R为有机官能团,即含有乙烯基、环氧 基、甲基丙烯酸基、氨基、巯基等有机官能 团; 能与有机材料 (各种合成树脂、橡胶 等)进行化学结合。代表性的硅烷偶联剂列 于下页表中。
水解性基因预先经过水解,生成硅烷醇。 当无机材料为玻璃时,会与玻璃表面的硅烷 醇发生缩合反应,使玻璃和硅烷偶联剂形成 共价键。在有机材料方面,应根据所用的有 机树脂选择适当的硅烷偶联剂,可使用能与 有机树脂反应的有机官能团的偶联剂。利用 硅烷偶联剂的这种特性广泛应用于: 玻璃纤 维的处理; 对合成树脂进行掺和,以提高增 强塑料的性能; 涂料及粘接剂的改善; 无机 填料的表面改性; 提高底漆的粘合性等。
硅烷偶联剂在玻璃纤维处理方面的用量 最大; 随着增强塑料的普及,需求量还在增 加。对不饱和聚酯——玻璃纤维增强塑料 (FRP),可使用甲基丙烯酰氧基硅烷,能提高 FRP的机械特性 (弯曲强度、拉伸强度) 和 电气特性(绝缘电阻),并使其外观得到改善。 在潮湿的环境下,这种作用的效果更为明显。 适用于环氧树脂层压板的是环氧硅烷、氨基 硅烷。
硅烷偶联剂还可用作合成橡胶的白色填 料配合料。当以巯基硅烷处理白炭黑、碳酸 钙、白土类、氧化铝等,能改进填料的分散 性和补强作用,并有填料的增量效果,有助 于降低成本和赋予阻燃性。
硅烷偶联剂可用于聚氨酯和多硫化物系 密封剂的底漆,改进密封剂对玻璃和金属等 被粘接物的粘接性。在这方面,尤其是氨基 硅烷的效果较好。
硅烷偶联剂在交联聚乙烯方面的新用途 已被开发出来,使乙烯基三甲氧基硅烷与聚 乙烯进行接枝,通过硅烷缩合反应进行交联 的方式,且交联时不需要特殊装置,具有可 在成型后交联的优点,故适用于生产电线及 形状复杂的成型品。
随着复合材料的高性能化,要求效果更 好的硅烷偶联剂。正在开发的新产品有N-β- (N-乙烯基小檗胺基) 乙基-γ-氨丙基三甲氧 基硅烷盐酸盐、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ- 糖苷氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-苯基-γ- 氨基丙基三甲氧基硅烷等。