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(qiáng)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(shí) , 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(shí)附著力達(dá)到最大值 , 然后趨于穩(wěn)定。此時(shí)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(shí) , 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(gè)最大值 , 使得拉開強(qiáng)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(gè)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(jiān)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(shí)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(shí)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(diǎn)是分子中同時(shí)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(qiáng)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