硅烷偶聯劑是一種硅烷,在分子中包含兩個不同的化學性質(有機官能團和可水解基團)。分子結構通常為:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y為有機官能團,R為可水解的硅官能團)。通過使用生產乙烯基三氯硅烷可以在無機物和有機物之間的界面之間建立“分子橋”,以將性質非常不同的兩種材料連接在一起,從而形成有機基體-硅烷偶聯劑-無機基體的粘結層。改善復合材料的性能并增加粘結強度。典型的生產乙烯基三氯硅烷包括A151(乙烯基三乙氧基硅烷),A171(乙烯基三甲氧基硅烷),A172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)等。
有機硅粘合劑一般可分為兩類:基于硅樹脂的粘合劑和基于硅橡膠的粘合劑。當使用生產乙烯基三氯硅烷作為粘合劑時,硅氧烷(聚二甲基硅氧烷,甲基三乙基硅氧烷等)通常用作基礎材料,四烷氧基硅烷和四烷氧基鈦酸酯用作基礎材料。生產乙烯基三氯硅烷的特點和用途(1)該試劑具有高的結合強度,并具有優(yōu)異的絕緣性,耐高低溫性,耐電暈性,耐水性,耐濕性和耐化學性。(2)該劑的使用溫度范圍廣,可在-60至500℃之間長時間使用。用作人造衛(wèi)星,導彈和其他高溫部件的密封劑。
1、將固定的酶附著在玻璃基板的表面上;2、油井鉆探中的防砂;3、使磚石表面疏水;4、通過防止吸濕,熒光燈涂層具有較高的表面電阻;5、提高液相色譜柱中有機物相對于玻璃表面的吸濕性能。新開發(fā)的生產乙烯基三氯硅烷的重要應用是用于生產水交聯聚乙烯。該方法由美國的道康寧公司開發(fā),并已商業(yè)化。近年來,在用有機硅乳液處理羊毛紡織品的國內實驗中,發(fā)現結合使用生產乙烯基三氯硅烷和有機硅乳液可以改善羊毛紡織品的耐磨性。
首先,生產乙烯基三氯硅烷對基材具有廣泛的附著力并具有出色的彈性。由于基礎聚合物封端的甲硅烷基聚醚具有較低的表面能和較高的滲透性,因此對大多數無機,金屬和塑料基材都具有良好的潤濕能力,從而對基材具有良好的附著力。二個優(yōu)點是它具有耐候性和耐用性,可以在長期使用密封劑后有效控制并避免表面破裂,脫膠或微裂紋。第三個優(yōu)點是足夠的環(huán)境保護。生產乙烯基三氯硅烷的聚醚膠可以完全不添加任何有機溶劑,并且其總揮發(fā)性有機化合物(VOC)非常低(小于30ppm)。它還有效地避免了基材的溶劑污染的問題。
加工對象的單位比表面積的反應點數和生產乙烯基三氯硅烷覆蓋的表面厚度是決定基材表面硅化所需偶聯劑數量的關鍵因素。為了獲得單分子層的覆蓋率,首先需要確定襯底的SiOH含量。眾所周知,大多數硅質基材的SiOH含量為4-12 / m2,因此,如果均勻分布,則1摩爾的生產乙烯基三氯硅烷可以覆蓋約7500m2的基材。對于具有多個可水解基團的硅烷偶聯劑,由于自縮合反應的緣故,計算精度會受到一定程度的影響。如果使用Y3SiX處理基板,則可以獲得與計算值一致的單層覆蓋率。但是,由于Y 3 SiX價格昂貴并且覆蓋物的耐水解性差,因此沒有實用價值。另外,基板表面上的Si-OH的數量也隨加熱條件而變化。如果用堿性清潔劑處理基材表面,則會形成硅烷醇陰離子。