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早在1940年代,約翰·霍普金斯大學的Ralph K Witt等人在向海軍軍械局提交的“秘密”報告中指出,玻璃纖維已用烯丙基三乙氧基硅烷處理過。所得的不飽和聚合物復合材料的強度是用乙基三氯硅烷處理的玻璃纖維的強度的兩倍,從而打開了生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷的實際應用歷史,很大地刺激了硅烷偶聯(lián)劑的研究和開發(fā)。硅烷的應用:硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種性質(zhì)不同的材料的“分子橋”,已廣泛用于復合材料,涂料,膠粘劑和其他行業(yè)。隨著其在玻璃纖維增強材料中的應用,合成的種類正在增加,并且應用范圍也在擴大?,F(xiàn)在,生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷基本上可用于所有無機材料和有機材料的連接表面,并已廣泛用于汽車,航空,電子和建筑等行業(yè)。
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(chǎn)甲基三乙氧基硅烷作為粘合劑時,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(chǔ)材料,四烷氧基硅烷和四烷氧基鈦酸酯用作基礎(chǔ)材料。生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷的特點和用途(1)該試劑具有高的結(jié)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。
二氧化硅具有親水性的主要原因是二氧化硅的表面被硅烷醇包圍,所選的生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷通常是易于與二氧化硅表面上的羥基反應的化學物質(zhì),并且當使用生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷有機物作為改性劑時,改性效果更好。常用的修飾符如下:(1)有機硅鹵素化合物:例如二甲基二氯硅烷和三甲基氯硅烷。(2)有機硅有機化合物:例如聚二甲基硅氧烷(PDMS),六甲基二硅氧烷(MM),八甲基三硅氧烷(MDM)。(3)醇類化合物:如丁醇,戊醇,線性庚醇等。(4)硅氮烷化合物:如六甲基二硅氮烷等。(5)有機聚合物:如聚乙烯醇。(6)硅烷偶聯(lián)劑:包括六甲基二硅氮烷,六甲基乙基硅氮烷,乙烯基乙氧基硅烷,三甲基乙氧基硅烷,甲基三甲氧基硅烷等。
為了實現(xiàn)生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷增強樹脂在各個領(lǐng)域的應用,非常有必要研究如何確保其性能的優(yōu)越性。復合材料的性能不僅與增強纖維和基體樹脂的性能和含量有關(guān),而且在很大程度上還取決于纖維與基體樹脂之間的界面粘結(jié)強度。為了確保有效的應力傳遞并獲得更好的綜合機械性能,良好的界面粘合是必要的。為了改善生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷和樹脂界面的粘合性能,通常需要對纖維表面進行處理。處理方法有很多,例如熱處理,酸堿蝕刻處理,偶聯(lián)劑處理等,其中偶聯(lián)劑處理是常用的處理方法。
1、基材表面清潔方法不當,清潔溶劑不當;2、底材表面不夠清潔,不能滿足生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷的要求;底材表面不易揮發(fā),干燥;3、底漆使用不當或底漆在使用前已過期;4、底材表面底漆過多,施涂密封膠時底材表面不揮發(fā),干燥;5、施加密封劑期間,接口中的密封劑未完全壓實;6、密封膠與基材之間的接觸面積太小,以至于無法確保密封膠與基材之間的粘附力(不合理的界面設(shè)計);7、生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷在固化過程中會受到外界影響,例如風荷載,基材的熱膨脹和收縮等;8、施工期間,環(huán)境溫度低于5℃,這會導致基材表面凝結(jié)和結(jié)露。
丙烯酸乳液是水性涂料的主要成膜物質(zhì)之一,在水性涂料的原料中占很大比例。它主要用于建筑,防水,包裝,紡織,水性油墨和拼圖膠等行業(yè)。它是一種無毒,無刺激,環(huán)保且具有出色的物理和化學特性的環(huán)?;瘜W原料。 2019年,全球生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷的生產(chǎn)能力約為630萬噸,丙烯酸乳液的需求約為650萬噸??傮w情況供不應求。未來幾年生產(chǎn)甲基三乙氧基硅烷的市場規(guī)模將繼續(xù)增長,預計到2025年將達到894萬噸。預計到2020年,國內(nèi)涂料市場將超過2800萬噸,涂料行業(yè)丙烯酸乳液的市場需求約為350萬噸。在未來幾年中,預計我國丙烯酸乳液行業(yè)的市場規(guī)模將繼續(xù)增加。