為了實現(xiàn)生產氨基硅烷偶聯(lián)劑增強樹脂在各個領域的應用,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,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。為了改善生產氨基硅烷偶聯(lián)劑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、極性;生產氨基硅烷偶聯(lián)劑和被粘物分子的極性會影響鍵合強度。2、分子量;聚合物的分子量(或聚合度)直接影響聚合物分子之間的作用力。3、側鏈;長鏈分子上的側基是決定聚合物性能的重要因素。4、PH值;對于某些粘合劑,PH值與粘合劑的適用期密切相關,這會影響粘合強度和粘合壽命。5、交聯(lián);聚合物的內聚強度隨著交聯(lián)密度的增加而增加,并且當交聯(lián)密度太高時,聚合物變得硬而脆,從而降低了聚合物的沖擊強度。6、溶劑和增塑劑;生產氨基硅烷偶聯(lián)劑的粘合強度當然受粘合劑層中殘留溶劑的量影響。7、包裝;8、結晶度;具有高結晶度的聚合物分子的縮聚狀態(tài)是規(guī)則的。9、分解;在使用過程中,粘合劑的分解是降低粘合強度的重要因素。
使用有機硅烷偶聯(lián)劑后提高的結合強度是一系列復雜因素的結合,例如潤濕,表面能,邊界層吸附,極性吸附,酸堿相互作用等。預先選擇的有機硅烷偶聯(lián)劑可以遵循以下規(guī)則:不飽和聚酯可以選擇乙烯基,環(huán)氧和甲基丙烯?;愑袡C硅烷偶聯(lián)劑;環(huán)氧樹脂應選擇環(huán)氧基或氨基型生產氨基硅烷偶聯(lián)劑;酚醛樹脂應使用氨基或脲基有機硅烷偶聯(lián)劑;烯烴聚合物應使用乙烯基型有機硅烷偶聯(lián)劑;硫磺硫化橡膠應使用巰基型有機硅烷偶聯(lián)劑。選擇生產氨基硅烷偶聯(lián)劑的一般原則。
首先,弱酸性和弱堿性水溶液可以促進硅烷偶聯(lián)劑的水解。一水溶液的pH值使生產氨基硅烷偶聯(lián)劑更易于水解??梢酝ㄟ^添加乙酸,氨和其他物質來調節(jié)其基團對水溶液的pH值影響較弱的硅烷,以調節(jié)水溶液的pH值,從而使硅烷偶聯(lián)劑更易于水解。偶聯(lián)劑的水解速率顯著提高。其次,當硅烷偶聯(lián)劑水解時,將產生一定量的甲醇,乙醇和與水混溶的其他溶劑。這取決于硅烷結構中的X基團。如果預先將生產氨基硅烷偶聯(lián)劑添加到水溶液中以進行水解,則此時產生的溶劑將使硅烷偶聯(lián)劑更充分地分散在水溶液中并使水解溶液更穩(wěn)定。如果事先將少量乙醇添加到水溶液中,然后進行乙烯基硅烷的水解,則油珠狀硅烷偶聯(lián)劑將更易與水溶液混溶,并且不易因沉淀而沉淀出來。