硅烷偶联剂使用方法
硅烷偶联剂处理粉体工艺
硅烷偶联剂处理粉体工艺主要包括以下步骤：
1.将硅烷偶联剂加入到适当的稀释液和助剂中，混合配成处理液。
2.将需要处理的粉体（如石英粉、二氧化硅粉体等）加入到反应釜或反应罐中。
3.将处理液喷洒到粉体上，并进行加热反应或浸泡。
4.反应一定时间后，将粉体进行脱水处理，如使用高速搅拌、加热烘干等方法。
通过硅烷偶联剂处理，可以改善粉体的表面性能，提高其与高聚物或树脂等材料的相容性和亲和力，使其更均匀地分散在基体中，从而提高填充体系的强度、模量等性能。
这种处理工艺在塑料、橡胶、电线电缆、医药、涂料、油漆、日用化工等行业中得到广泛应用。
以上信息仅供参考，具体的处理工艺可能因粉体种类、硅烷偶联剂种类和工艺条件等因素而有所不同。
建议在实际应用中，根据具体情况选择合适的处理工艺和参数。
kh560硅烷偶联剂使用方法
kh560硅烷偶联剂使用方法KH560硅烷偶联剂是一种常用的表面处理剂，广泛应用于橡胶、塑料、涂料、玻璃纤维等材料的改性加工中。
它能够改善材料的界面相容性，增强材料的耐候性、耐热性和耐化学性能，提高材料的机械强度和耐磨性，同时还能提高材料的表面光泽和附着力。
因此，正确的使用方法对于发挥KH560硅烷偶联剂的最大效果至关重要。
首先，使用KH560硅烷偶联剂前，需要将其充分搅拌均匀，确保其成分均匀分布。
在使用过程中，应根据实际需要确定添加量，一般情况下，KH560硅烷偶联剂的添加量为材料总重量的0.5%~2%。
过量添加会导致材料性能下降，因此需要严格控制添加量。
其次，KH560硅烷偶联剂的使用方法取决于具体的材料和加工工艺。
在橡胶、塑料和涂料等材料中的应用，一般是将KH560硅烷偶联剂与材料进行混合搅拌，使其充分分散在材料中。
在玻璃纤维增强塑料的制备中，通常是将KH560硅烷偶联剂溶解在有机溶剂中，然后与树脂进行共混，最终制备成型。
此外，使用KH560硅烷偶联剂时需要注意其溶解性和稳定性。
通常情况下，KH560硅烷偶联剂可溶于醇、醚、酮和芳烃等有机溶剂中，但不溶于水。
在使用过程中，应选择合适的溶剂，并严格控制溶解温度和时间，以确保其稳定性和活性。
最后，使用完KH560硅烷偶联剂后，应及时清洗设备和工具，避免残留物污染下一次生产。
同时，应将剩余的KH560硅烷偶联剂密封保存，避免受潮和受热，以免影响其使用效果。
综上所述，KH560硅烷偶联剂的使用方法包括充分搅拌均匀、严格控制添加量、根据材料和工艺选择合适的使用方法、注意溶解性和稳定性、及时清洗设备和保存剩余产品。
只有严格按照正确的使用方法，才能发挥KH560硅烷偶联剂的最大效果，提高材料的性能和附着力，实现材料的改性加工目的。
硅烷偶联剂使用方法
硅烷偶联剂使用方法
1.准备工作
在使用硅烷偶联剂之前，需要进行一些准备工作。
首先，应对硅烷偶
联剂进行充分的摇匀，使其均匀混合。
其次，应选择适当的助剂和溶剂，
以促进硅烷偶联剂的溶解和反应。
此外，还应准备好适当的设备和工具，
包括搅拌器、计量器、容器等。
2.表面处理
3.硅烷偶联剂的涂覆
将硅烷偶联剂均匀涂覆在待处理材料的表面上。
可以使用喷涂、刷涂、浸涂等方法进行涂覆。
在涂覆时要注意控制涂覆剂的用量和均匀性，确保
涂覆层的均匀和一致。
4.反应和固化
涂覆完成后，硅烷偶联剂开始与材料发生反应和固化。
这个过程中的
时间和温度可以根据具体的硅烷偶联剂和材料的特性进行调控。
通常情况下，要避免过高的温度和过长的反应时间，以免影响材料的性能。
5.后处理
在反应和固化完成之后，可以进行一些后处理工作，以改善材料的性
能和外观。
例如，可以进行表面处理、抛光、喷涂等。
这些工作可以进一
步提高产品的质量和使用性能。
6.质量检验
最后，应对材料进行质量检验，以确保产品符合要求。
可以使用物理
性能测试、化学分析、显微镜观察等方法进行检验。
根据检验结果进行调
整和改进，以提高产品的质量和使用效果。
总结：
硅烷偶联剂的使用方法包括准备工作、表面处理、涂覆、反应和固化、后处理以及质量检验等。
通过正确操作和控制，可以提高材料的性能和产
品质量。
然而，不同的硅烷偶联剂和材料可能有不同的要求和操作方式，
因此在使用之前应根据具体情况进行试验和调整。
硅烷偶联剂的使用方法
硅烷偶联剂的使用方法硅烷偶联剂是一种重要的有机硅化合物，具有良好的耐热性、耐候性、电绝缘性等特点，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、纺织品、电子材料等工业领域。
硅烷偶联剂的主要作用是在有机基质与无机基质之间建立稳定的界面结合，以提高复合材料的性能。
1.表面处理：在使用硅烷偶联剂之前，需要对基质表面进行预处理。
一般来说，基质表面应保持干燥、无油污和灰尘，以保证硅烷偶联剂能够充分与基质表面接触。
2.稀释：将硅烷偶联剂与有机溶剂按照一定比例混合并搅拌均匀。
这样可以方便硅烷偶联剂的涂布和扩散，提高接触面积，增加反应效果。
3.涂布：采用刷涂、喷涂、浸渍等方法将稀释后的硅烷偶联剂涂覆在基质表面。
刷涂适用于较小面积和精细加工的部件，而喷涂适用于较大面积和批量生产。
浸渍则适用于对材料要求不高的产品。
4.干燥和烘烤：涂布后，将基质置于空气中自然干燥，或者采用加热烘烤的方式促进硅烷偶联剂与基质的反应。
根据硅烷偶联剂的不同，烘烤温度和时间也有所区别，一般在100摄氏度以上热处理。
5.储存和使用：硅烷偶联剂在储存和使用过程中需要注意防潮、密封和避免高温。
一般应存放在阴凉干燥处，避免与空气中的水分接触。
而按照应用领域的不同，硅烷偶联剂的使用方法还有一些特别的要点：1.对于涂料，硅烷偶联剂可以用作附着力促进剂。
在一般的处理方法后，与涂料配方中的颜料、填料和树脂一起混合使用，提高涂层与底材之间的粘结性能。
2.对于塑料，硅烷偶联剂可以作为改性剂。
一般是将硅烷偶联剂与塑料原料一同加入到挤出机或注塑机中进行加工。
硅烷偶联剂会与塑料颗粒发生反应，在塑料表面形成一层致密的硅氧化物覆盖层，提高塑料的强度、硬度和耐热性能。
3.对于橡胶，硅烷偶联剂可以作为增强剂。
硅烷偶联剂与填充剂如炭黑颗粒反应生成硅氧化物覆盖层，提高填充剂与橡胶的相容性和分散性，从而改善橡胶的拉伸性能、耐磨性和耐候性。
4.对于纺织品，硅烷偶联剂可以作为阻燃剂。
硅烷偶联剂可以通过反应或吸附等方式降低纺织品的可燃性，提高纤维的防火性能，延缓燃烧速度，减少烟雾和有害气体的产生。
硅烷偶联剂的用法简介(三)
硅烷偶联剂的用法简介（三）硅烷偶联剂的使用方法使用硅烷偶联剂有两种基本的途径。
硅烷可以用于无机材料与树脂混合前的无机材料的表面处理，或者硅烷直接加入有机树脂中。
1/无机的材料的表面处理在无机材料被加入有机材料之前，有两种通用方法可以用于无机填充材料表面的处理。
1.1湿法通过用硅烷偶联剂稀释液混合无机材料浆由混合无机的材料浆，可以得到一个高度均一和精桷的无机材料的表面处理。
1.2干法高剪切、高速率的混合器被用于将硅烷偶联剂将无机材料分散进入无机材料。
硅烷通常以纯的或以浓缩液的形式使用。
与湿方法相比，干法最常适用于大规模生产中，在一个相对小的时间内处理大量的填充材料并且产生相对微乎其微的混合垃圾。
，但是这种方法更难得到均一处理。
2/有机材料中的添加与无机材料表面处理方法相比较，向有机材料中加入硅烷在工业中应用更加广泛因为其优秀的加工效率，虽然可能更加困难。
有两种通用的方法。
2.1整体混合法这种方法涉及将硅烷偶联剂与由无机材料和有机材料一起混合的合成物配方进行简单的搅拌。
2.2母料法在这个方法中硅烷偶联剂首先加入少量有机树脂材料形成所谓的母料。
通常以小球的形式或大颗粒的形式，当生产合成材料时，在小团或的表格大小粒,当生产合成的材料时，母料可以和有机材料小球一起很容易地添加。
3/硅烷偶联剂溶液的制备我们知道硅烷偶联剂在使用时，硅烷偶联剂溶液需要进行稀释，这些溶液制备方法如下：硅烷通常用水稀释成约0.1~2%的浓度，如果使用硅烷是不溶于水的，推荐与0.1~2.0%的乙酸水溶液或乙醇水溶液（乙酸、乙醇、水一起）联合使用，乙酸用于控制水解速率，PH值的调整极大影响硅烷醇的稳定性。
（1）将乙酸加入水中制备最终浓度为0.1~2%的水溶液。
如果硅烷溶解性更好，推荐使用更低浓度的乙酸溶液。
对于氨基硅烷，无需添加乙酸。
（2）将硅烷偶联剂滴入乙酸水溶液并混合至最终浓度为0.1~2.0%。
缓慢滴加硅烷，快速搅拌水溶液，这样可以防止生成凝胶。
硅烷偶联剂使用方法
硅烷偶联剂是由硅氯仿（HSiCl3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。
硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料（如玻璃、硅砂、金属等）化学结合的反应基团及与有机质材料（合成树脂等）化学结合的反应基团。
通式如图，此处，n=0～3；X－可水解的基团；Y一有机官能团，能与树脂起反应。
X 通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅醇（Si(OH)3）,而与无机物质结合,形成硅氧烷。
Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。
这些反应基可与有机物质反应而结合。
因此，通过使用硅烷偶联剂，可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥"，把两种性质悬殊的材料连接在一起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。
硅烷偶联剂的这一特性最早应用于玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）上，作玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。
目前，硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料（FRP）扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料（FRTP）用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料（磨石）及其它的表面处理剂。
在硅烷偶联剂这两类性能互异的基团中，以Y基团最重要、它对制品性能影响很大，起决定偶联剂的性能作用。
只有当Y基团能和对应的树脂起反应，才能使复合材料的强度提高。
一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶联反应。
编辑本段|回到顶部应用领域硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面：（一）用于玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著。
目前，在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍，用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50％，其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
硅烷偶联剂
偶联剂
亲无机物 的基团
亲有机物 的基团
降低合成树脂熔体的粘度
，改善填充剂的分散度以 提高加工性能
整理课件
3
二、偶联剂的作用
偶联剂被称作“分子桥”，用以改善无机物与有机物之间的界面作用， 从而大大提高复合材料的性能，如物理性能、电性能、热性能、旋光性能 等。
偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反 应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层， 界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复 合材料的性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善了界面状态， 有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
硅烷偶联剂
整理课件
1
主讲内容
偶联剂 硅烷偶联剂定义与结构 硅烷偶联剂作用机理 有机硅烷偶联剂的选择原则 硅烷偶联剂的种类及应用 硅烷偶联剂使用方法
整理课件
2
偶联剂
一、偶联剂定义 偶联剂（ Coupling agent），又称表面改性劑。在塑料配混中，改善合成树脂 与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。
硅烷偶联剂结构
结构通式为YnSiX（4-n）；
1.通式中n为0～3的整数；
2. X为可水基团，遇水溶液、空气中的水分或无机物表面吸附的水分均可引起分解， 与无机物表面有较好的反应性。典型的X基团有烷氧基、芳氧基、酰基、氯基等； 最常用的则是甲氧基和乙氧基;
3. Y为非水解的、可与高分子聚合物结合的有机官能团。如乙烯基、乙氧基、氨基、 环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基等，与各种合成树脂、橡胶有较强的亲和力或反应 能力。
整理课件
6
常用的代表性硅烷偶联剂
偶联剂名称
乙烯基三氯硅烷 乙烯基三乙氧基硅烷 乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷
混凝土中添加硅烷偶联剂的效果及使用方法
混凝土中添加硅烷偶联剂的效果及使用方法一、前言混凝土是现代建筑中最基础也是最重要的材料之一，其性能直接影响到建筑的质量和使用寿命。
在混凝土的生产过程中，添加一定量的硅烷偶联剂可以显著提高混凝土的性能和耐久性，本文将详细介绍添加硅烷偶联剂的效果与使用方法。
二、硅烷偶联剂的作用硅烷偶联剂是一种有机硅化合物，它通过在混凝土中形成化学键的方式，将混凝土内部的水泥石颗粒和骨料颗粒等材料表面与混凝土中的氢氧根离子（OH-）发生反应，形成化学键，从而达到增强混凝土的目的。
硅烷偶联剂具有以下四个作用：1. 促进混凝土的致密化：硅烷偶联剂可以填充混凝土中的微孔，促进混凝土的致密化，降低混凝土的渗透性和吸水率，提高混凝土的耐久性。
2. 提高混凝土的强度和硬度：硅烷偶联剂可以与混凝土中的水泥石颗粒和骨料颗粒形成化学键，增强混凝土的内聚力和剪切强度，提高混凝土的强度和硬度。
3. 提高混凝土的耐久性：硅烷偶联剂可以填充混凝土中的微裂缝，防止水分、氧气、二氧化碳等有害物质的侵入，从而提高混凝土的抗风化和耐久性。
4. 增加混凝土的黏着力：硅烷偶联剂可以使混凝土表面形成一层亲水性的涂层，提高混凝土的黏着力，从而提高混凝土与金属、玻璃等材料的粘结强度。
三、硅烷偶联剂的使用方法硅烷偶联剂可以通过以下几个步骤进行使用：1. 确定添加量：硅烷偶联剂的添加量一般为混凝土总水泥用量的1%~3%，具体添加量可以根据混凝土的强度等级、施工条件和要求等因素进行调整。
2. 混合原材料：将硅烷偶联剂与混凝土的原材料（水泥、骨料、砂等）一起混合均匀，注意硅烷偶联剂的添加应在混合过程的后期进行，以免影响混凝土的均匀性。
3. 搅拌混合：将混合好的原材料进行搅拌混合，注意搅拌的时间和速度应适宜，以免过度搅拌导致混凝土的塑性降低。
4. 浇筑施工：将混合好的混凝土进行浇筑施工，注意在施工过程中应注意混凝土的均匀性和密实性，以免出现空鼓、裂缝等问题。
四、硅烷偶联剂的效果添加硅烷偶联剂可以显著提高混凝土的性能和耐久性，其主要效果包括以下几个方面：1. 提高混凝土的强度和硬度：硅烷偶联剂可以与混凝土中的水泥石颗粒和骨料颗粒形成化学键，增强混凝土的内聚力和剪切强度，提高混凝土的强度和硬度。
硅烷偶联剂
KH-550(对范围广泛的填充剂和基体，象粘土、滑石、硅灰石、硅石、石英或铝、铜和铁在内的金属都有效。
)
水解PH值条件
1 准备醋酸浓度为0.1～2.0％的水溶液若硅烷偶联剂的溶解性良好，则可以降低醋酸浓度。
若是硅烷偶联剂KBM-6123，KBM-573，KBM-575除外），则无需添加醋酸。
2 在充分搅拌醋酸水溶液的同时滴入硅烷偶联剂，硅烷偶联剂的浓度一般为0.1～2.0％，搅拌速度应控制在不使液体溢出状态。
另外，若滴入时间过短则不利于硅烷偶联剂的扩散，极易生成凝胶状物质。
3 滴入工作结束后，继续搅拌30～60分钟待水溶液几乎呈透明状态时，硅烷偶联剂的加水分解工作方告结束。
4 根据需要对硅烷水溶液进行过滤，当出现不容物或悬浮物时，若施以过滤会取得好的效果。
在连续使用硅烷水溶液时，建议采用孔径为0.5um以下的染料溶滤笼做循环过滤处理。
[水溶性]
属于硅烷偶联剂的烷氧基甲硅烷基，一旦溶于水中，则成为硅烷醇基。
这个硅烷醇基是不稳定的，随着时间的推移会产生缩合反应，其结果是与硅氧烷结合而凝胶化。
虽然通常情况下硅烷醇基在水溶液中并不稳定，可一旦进入弱酸性环境，则变的极其稳定。
此外，胺硅烷基于与氨基的相互作用，它在水溶液中是非常稳定的。
为了改善溶液保存的稳定性，可以使用调节溶液的ph值（ph4～5）同时使用乙醇以及在低于常温的环境下储藏等方法。
硅烷偶联剂的使用
硅烷偶联剂的使用方法⑴表面预处理法将硅烷偶联剂配成0.5～1%浓度的稀溶液，使用时只需在清洁的被粘表面涂上薄薄的一层，干燥后即可上胶。
所用溶剂多为水、醇、或水醇混合物，并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。
除氨烃基硅烷外，由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂，并将pH值调至3.5～5.5。
长链烷基及苯基硅烷由于稳定性较差，不宜配成水溶液使用。
氯硅烷及乙酰氧基硅烷水解过程中伴随有严重的缩合反应，也不宜配成水溶液或水醇溶液使用，而多配成醇溶液使用。
水溶性较差的硅烷偶联剂，可先加入0.1～0.2%(质量分数)的非离子型表面活性剂，然后再加水加工成水乳液使用。
⑵迁移法将硅烷偶联剂直接加入到胶粘剂组分中，一般加入量为基体树脂量的1～5%。
涂胶后依靠分子的扩散作用，偶联剂分子迁移到粘接界面处产生偶联作用。
对于需要固化的胶粘剂，涂胶后需放置一段时间再进行固化，以使偶联剂完成迁移过程，方能获得较好的效果。
实际使用时，偶联剂常常在表面形成一个沉积层，但真正起作用的只是单分子层，因此，偶联剂用量不必过多。
硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法，前者是用稀释的偶联剂处理填料表面，后者是在树脂和填料预混时，加入偶联剂原液。
硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷（20%），醇（72%），水（8%），醇一般为乙醇（对乙氧基硅烷）、甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）；因硅烷水解速度与P H值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的P H值、除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节P H值至4-5 ，氨基硅烷因具碱性，不必调节。
因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，适宜在一小时用完。
下面是一些具体应用，以供用户参考：（1）、预处理填料法：将填料放入固体搅拌机（高速固体搅拌机HE NSHE L（亨舍尔）或V型固体搅拌机等），并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌，转速越高，分散效果越好。
硅烷偶联剂用在胶黏剂中的使用方法
硅烷偶联剂在胶黏剂中的使用方法
1.表面预处理法：将硅烷偶联剂配置成稀溶液（0.5~1%），在清洁的被粘表面上涂上薄薄
一层，干燥后即可上胶。
稀溶液的配置：配比一般为硅烷0.2，醇0.72，水0.08，甲氧基硅烷用甲醇，乙氧基硅烷用乙醇，其他的用异丙醇。
除氨基硅烷外，其他硅烷要加入少量醋酸，调节PH4~5之间，现配先用。
2.迁移法：将硅烷偶联剂直接加入到胶黏剂组分中，一般加入量为基体树脂的1~5%，依
靠分子的扩散作用，偶联剂分子迁移到粘接界面处产生偶联作用。
对于需要固化的胶粘剂，涂胶后需放置一段时间再进行固化，以使偶联剂完成迁移过程，方能获得较好的效果。
混凝土中添加硅烷偶联剂的作用与方法
混凝土中添加硅烷偶联剂的作用与方法一、引言混凝土是建筑工程中常用的一种建筑材料，其强度和耐久性直接影响着建筑物的使用寿命和安全性。
为了提高混凝土的性能，人们通过添加一些化学物质来改善其特性。
硅烷偶联剂作为一种新型的混凝土添加剂，可以显著提高混凝土的力学性能和耐久性，具有广阔的应用前景。
本文将重点介绍添加硅烷偶联剂的作用与方法。
二、硅烷偶联剂的作用1.改善混凝土的力学性能硅烷偶联剂能够与混凝土中的水泥胶体发生化学反应，形成化学键，使得水泥胶体与骨料之间的粘结力得到增强，从而提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度。
2.提高混凝土的耐久性硅烷偶联剂能够与混凝土中的水泥胶体反应，生成一种致密的硅酸盐凝胶，填充混凝土中的毛细孔和裂缝，从而提高混凝土的耐久性、抗渗性和耐候性。
3.改善混凝土的加工性能硅烷偶联剂能够改善混凝土的流动性和分散性，使得混凝土的均匀性更好，从而提高混凝土的加工性能和施工效率。
三、硅烷偶联剂的添加方法1.选用适当的硅烷偶联剂硅烷偶联剂的种类较多，应根据混凝土的性质和使用要求选用适当的硅烷偶联剂。
一般来说，选择具有良好的亲水性和耐久性的硅烷偶联剂。
2.控制添加量硅烷偶联剂的添加量应根据混凝土的配合比和使用要求进行控制，一般控制在1%-5%之间。
3.与混凝土拌和硅烷偶联剂应与混凝土的水泥、骨料等原材料一起拌和，以保证其均匀分散。
4.充分混合在混凝土制备过程中，应充分混合硅烷偶联剂和混凝土原材料，以保证其充分反应和作用。
5.注意施工条件在施工过程中，应注意混凝土的浇筑方式和养护条件，以保证混凝土的性能和质量。
四、实验验证为了验证硅烷偶联剂对混凝土性能的影响，进行了一系列实验。
结果表明，添加硅烷偶联剂可以显著提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度，同时也能够提高混凝土的耐久性和抗渗性。
同时，硅烷偶联剂的添加量应控制在1%-5%之间，过多添加会导致混凝土的流动性下降。
五、总结硅烷偶联剂作为一种新型的混凝土添加剂，具有显著的优点。
硅烷偶联剂用量
用法——直接添加法
制漆过程中，在高速分散之前直接加人偶联剂。
用溶剂汽油、二甲苯等溶剂将称量好的偶联剂溶解，分散到有机基料中，加入颜填料进行高速分散，再按通常方法配制涂料。
水性涂料使用水溶性偶联剂，处理方法如上所中述，用水作为溶剂。
用量
理论上偶联剂的用量是使偶联剂中全部亲水反映基团与颜填料所提供的羟基或质子发生反应，没必要过量，但实际上要根据颜填料的粒度和表面官能团的情况等来决定最合适的用量。
可以用粘度测定法来求得粘度和偶联剂用量的关系。
根据经验，偶联剂用量应该是涂料中固体颜填料量的1%～2%。
颜填料的粒度越细，表面积越大，偶联剂的用量就越多。
主要有：
良好的分散润湿功能，能明显提高大部分无机与有机颜填料在有机基料中的分散性，对炭黑、酞箐蓝、铁红、中铬黄等分散也特别有效。
防沉性能好，提高贮存稳定性。
能缩短研磨道数和时间，同样研磨时间可使粒子研磨得更细。
提高漆膜对金属、玻璃及无机材料等各种基材的附着力，改善耐摩擦性，提高耐冲击性，增加柔韧性。
能明显增加涂料的着色强度和反射能力，提高漆膜光泽，增加遮盖力。
功能性水性体系附着力加强剂是一种多功能性助剂，但也要经过实际应用试验才能取得最佳效果，也可用于油墨工业，类似于其在涂料中的作用。
硅烷偶联剂KH-550的作用理论及使用方法
硅烷偶联剂KH-550的作⽤理论及使⽤⽅法硅烷偶联剂KH-550的作⽤理论及使⽤⽅法化学名称分⼦式名称：γ-氨丙基三⼄氧基硅烷别名：3-三⼄氧基甲硅烷基-1-丙胺γ-氨丙基三⼄氧基硅烷3-氨基丙基三⼄氧基硅烷分⼦式：NH2(CH2)3Si(OC2H5)3分⼦结构：分⼦结构国外对应牌号A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBE-903（⽇本信越）。
本品有碱性，通⽤性强，适⽤于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。
CAS号：919-30-2物理性质密度（ρ25℃)：0.946沸点：217℃折光率nD25: 1.420溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于⽔。
在⽔中⽔解，呈碱性。
本品应严格密封，存放于⼲燥、阴凉、避光的室内。
硅烷偶联剂KH-550是⼀类具有特殊结构的低分⼦有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分⼦有亲和⼒或反应能⼒的活性官能团，如氧基、巯基、⼄烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够⽔解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。
在进⾏偶联时，⾸先X基⽔形成硅醇，然后与⽆机粉体颗粒表⾯上的羟基反应，形成氢键并缩合成—SiO—M共价键(M表⽰⽆机粉体颗粒表⾯)。
同时，硅烷各分⼦的硅醇⼜相互缔合齐聚形成⽹状结构的膜覆盖在粉体颗粒表⾯，使⽆机粉体表⾯有机化。
⼀、硅烷偶联剂在⾼聚物基复合材料中的作⽤机理主要有以下⼏种理论：(1)、化学键理论：认为硅烷偶联剂KH-550含有两种不同的化学官能团，其⼀端能与⽆机材料，如玻璃纤维、硅酸盐、⾦属氧化物等表⾯的硅醇基团反应⽣成共价键;另⼀端⼜与⾼聚物基料或树脂⽣成共价键，从⽽将两种不相容的材料偶联起来。
(2)、表⾯浸润理论：认为硅烷偶联剂提⾼了玻璃纤维或其他⽆机材料的表⾯张⼒，甚⾄使其⼤于树脂基体的表⾯张⼒，从⽽有利于树脂在⽆机物表⾯的浸润与展开，改善了树脂对⽆机增强材料的润湿能⼒，使树脂与⽆机增强材料较好地黏合在⼀起。
硅烷偶联剂kh550使用方法
硅烷偶联剂k h550使用方法硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法，前者是用稀释的偶联剂处理填料表面，后者是在树脂和填料预混时，加入偶联剂原液。
硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷（20%），醇（7 2%），水（8%），醇一般为乙醇（对乙氧基硅烷）、甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）；因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的P H值、除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4-5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。
因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，适宜在一小时（1）、预处理填料法：将填料放入固体搅拌机用完。
下面是一些具体应用，以供用户参考：（高速固体搅拌机HENS HEL（亨舍尔）或V型固体搅拌机等），并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌，转速越高，分散效果越好。
一般搅拌在10-30分钟（速度越慢，时间越长），填料处理后应在120℃烘干（2小时）。
（2）、硅烷偶联剂水溶液（玻纤表面处理剂）：玻纤表面处理剂常含有：成膜剂、抗静电剂、表面活性剂、偶联剂、水。
偶联剂用量一般为玻纤表面处理剂总量的0.3%-2%，将5倍水溶液首先用有机酸或盐将P H调至一定值，在充分搅拌下，加入硅烷直到透明，然后加入其余组份，对于难溶的硅烷，可用异丙醇助溶。
在拉丝过程中将玻纤表面处理剂在玻纤上干燥，除去溶剂及水份即可。
（3）、底面法：将5%-2 0%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述，通过涂、刷、喷，浸渍处理基材表面，取出室温晾干2 4小时，最好在120℃下烘烤15分钟。
（4）、直接加入法：硅烷亦可直接加入“填料/树脂”的混合物中，在树脂及填料混合时，硅烷可直接喷洒在混料中。
硅烷偶联剂的使用方法
一、选用硅烷偶联剂的一般原则已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y;因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要;选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行;例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O－的硅烷偶联剂；环氧树脂多选用含CH2－CHCH2O及H2N －硅烷偶联剂；酚醛树脂多选用含H2N－及H2NCONH－硅烷偶联剂；聚烯烃选用乙烯基硅烷；使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等;由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等;因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等;为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用；对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用;硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键；润湿及表面能效应；改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的;增黏主要围绕3种体系：即1无机材料对有机材料；2无机材料对无机材料；3有机材料对有机材料;对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性；后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂;二、使用方法如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料;后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合;但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关;本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法;前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面；后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系;1、硅烷偶联剂用量计算被处理物基体单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素;为获得单分子层覆盖,需先测定基体的Si－OH 含量;已知,多数硅质基体的Si－OH含是来4-12个/μ㎡,因而均匀分布时,1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体;具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性;若使用Y3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖;但因Y3SiX价昂,且覆盖耐水解性差,故无实用价值;此外,基体表面的Si-OH数,也随加热条件而变化;例如,常态下Si－OH数为5.3个/μ㎡硅质基体,经在400℃或800℃下加热处理后,则Si－OH值可相应降为2.6个/μ㎡或＜1个/μ㎡;反之,使用湿热盐酸处理基体,则可得到高Si－OH含量；使用碱性洗涤剂处理基体表面,则可形成硅醇阴离子;硅烷偶联剂的可润湿面积WS,是指1g硅烷偶联剂的溶液所能覆盖基体的面积㎡/g;若将其与含硅基体的表面积值㎡/g关连,即可计算出单分子层覆盖所需的硅烷偶联剂用量;以处理填料为例,填料表面形成单分子层覆盖所需的硅烷偶联剂Wg与填料的表面积S㎡/g及其质量成正比,而与硅烷的可润湿面积WS㎡/g,可由表1查得成反比;据此,得到硅烷偶联剂用量的计算公式如下：硅烷用量g= 某些常见填料的表面S值示于表1;表1 常见填料的比表面积S填料E-玻璃纤维石英粉高岭土黏土滑石粉硅藻土硅酸钙气相法白炭黑S/㎡.g-1 0.1-0.2 1-2 7 7 7 1.0-3.5 2.6 150-250此外,使用硅烷偶联剂处理填料时,还需测定填料含水量是否能满足硅烷偶联剂水解反应的需要;表2列出某些硅烷偶联剂水解反应所需的最低水量;表2 硅烷水解反应所需的最低水量硅烷偶联剂水解1g硅烷需水量/gCIC3H6SiOMe3 0.27CH2-CHOCH2OC3H6SiOMe3 0.23ViSiOEt3 0.28ViSiOC2H4OMe3 0.19HSC3H6SiOMe3 0.28CH2=CMeCOOC3H6SiOMe3 0.22H2NC3H6SiOEt3 0.25倘若不掌握填料的比表面积,则可先用1%质量分数浓度的硅烷偶联剂溶液处理填料,同时改变浓度进行对比,以确定适用的浓度;2、表面处理法此法系通过硅烷偶联剂将无机物与聚合物两界面连结在一起,以获得最佳的润湿值与分散性;表面处理法需将硅烷偶联剂酸成稀溶液,以利与被处理表面进行充分接触;所用溶剂多为水、醇或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜;除氨烃基硅烷外,由其他硅烷配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂,并将pH值调至3.5-5.5;长链烷基及苯基硅烷由于稳定性较差,不宜配成水溶液使用;氯硅烷及乙酰氧硅烷水解过程中,将伴随严重的缩合反应,也不适于制成水溶液或水醇溶液使用;对于水溶性较差的硅烷偶联剂,可先加入0.1%-0.2%质量分数的非离子型表面活性剂,而后再加水加工成水乳液使用;为了提高产品的水解稳定性的经济效益,硅烷偶联剂中还可掺入一定比例的非碳官能硅烷;处理难黏材料时,可使用混合硅烷偶联剂或配合使用碳官能硅氧烷;配好处理液后,可通过浸渍、喷雾或刷涂等方法处理;一般说,块状材料、粒状物料及玻璃纤维等多用浸渍法处理；粉末物料多采用喷雾法处理；基体表面需要整体涂层的,则采用刷涂法处理;下面介绍几种具体的处理方法;一使用硅烷偶联剂醇－水溶液处理法此法工艺简便,首先由95%的EtOH及5%的H2O配成醇－水溶液,加入AcOH使pH为4.5-5.5;搅拌下加入硅尝偶联剂使浓度达2%,水解5min后,即生成含Si－OH的水解物;当用其处理玻璃板时,可在稍许搅动下浸入1-2min,取出并浸入EtOH中漂洗2次,晾干后,移入110℃的烘箱中烘干5-10min,或在室温及相对湿度＜60%条件下干燥24h,即可得产物;如果使用氨烃基硅烷偶联剂,则不必加HOAc;但醇－水溶液处理法不适用于氯硅烷型偶联剂,后者将在醇水溶液中发生聚合反应;当使用2%浓度的三官能度硅烷偶联剂溶液处理时,得到的多为3-8分子厚的涂层;二使用硅烷偶联剂水溶液处理工业上处理玻璃纤维大多采用此法;具体工艺是先将烷氧基硅烷偶联剂溶于水中,将其配成0.5%-2.0%的溶液;对于溶解性较差的硅烷,可事先在水中加入0.1%非离子型表面活性剂配制成水乳液,再加入AcOH将pH调至5.5;然后,采用喷雾或浸渍法处理玻璃纤维;取出后在110-120℃下固化20-30min,即得产品;由于硅烷偶联剂水溶液的稳定性相差很大,如简单的烷基烷氧基硅烷水溶液仅能稳定数小时,而氨烃硅烷水溶液可稳定几周;由于长链烷基及芳基硅烷水溶液仅能稳定数小时,而氨烃硅水溶液可稳定几周;由于长链烷基及世基硅烷的溶解度参数低,故不能使用此法;配制硅烷水溶液时,无需使用去离子水,但不能使用含所氟离子的水;三使用硅烷偶联剂－有机溶剂配成的溶液处理使有硅烷偶联剂溶液处理基体时,一般多选用喷雾法;处理前,需掌握硅烷用量及填料的含水量;将偶联剂先配制成25%的醇溶液,而后将填料置入高速混合器内,在搅拌下泵入呈细雾状的硅烷偶联剂溶液,硅烷偶联剂的用量约为填料质量的0.2%－1.5%,处理20min即可结束,随后用动态干燥法干燥之;除醇外,还可使用酮、酯及烃类作溶剂,并配制成1%-5%质量分数的浓度;为使硅烷偶联剂进行水解或部分水解,溶剂中还需加入少量水,甚至还可加入少许HOAc作水解催化剂,而后将待处理物料在搅拌下加入溶液中处瑼,再经过滤,及在80-120℃下干燥固化数分钟,即可得产品;采用喷雾法处理粉末填料,还可使用硅烷偶联剂原液或其水解物溶液;当处理金属、玻璃及陶瓷时,宜使0.5%-2.0%质量分数浓度的硅烷偶联剂醇溶液,并采用浸渍、喷雾及刷涂等方法处理,根据基材的处形及性能,既可随即干燥固化,也可在80-180℃下保持1-5min达到干燥固化;四使用硅烷偶联剂水解物处理即先将硅烷通过控制水解制成水解物而用作表面处理剂;此法可获得比纯硅烷溶液更佳的处理效果;它无需进一步水解,即可干燥固化;3、整体掺混法整体掺混法是在填料加入前,将硅烷偶联剂原液混入树脂或聚合物内;因而,要求树脂或聚合物不得过早与硅烷偶联剂反应,以免降低其增黏效果;此外,物料固化前,硅烷偶联剂必须从聚合物迁移到填料表面,随后完成水解缩合反应;为此,可加入金属羧酸酯作催化剂,以加速水解缩合反应;此法对于宜使用硅烷偶剂表面处理的填料,或在成型前树脂及填料需经混匀搅拌处理的体系,尤为方便有效,还可克服填料表面处理法的某些缺点;有人使用各种树脂对比了掺混法及表面处理法的优缺点;认为：在大多数情况下,掺混法效果亚于表面处理法;掺混法的作用过程是硅烷偶剂从树脂迁移到纤维或填料表面,并过而与填料表面作用;因此,硅烷偶联掺入树脂后,须放置一段时间,以完成迁移过程,而后再进行固化,方能获得较佳的效果;还从理论上推测,硅烷偶联剂分子迁移到填料表面的理,仅相当于填料表面生成单分子层的量,故硅烷偶联剂用量仅需树脂质量的0.5%-1.0%;还需指出,在复合材料配方中,当使用与填料表面相容性好、且摩尔质量较低的添加剂,则要特别注意投料顺序,即先加入硅烷偶联剂,而后加入添加剂,才能获得较佳的结果;硅烷偶联剂是重要的、应用日渐广泛的处理剂之一;它最初作为FPR玻璃纤的处理剂而开发的;其后,随着新化合物的研制,逐渐在各个领域获得应用;现在,硅烷偶联剂基本上适用于所有无机材料和有机材料的表面,下面主要介绍硅偶联剂及其在复合材料中应用;1硅烷偶联剂硅烷偶联剂是以下式所表示的一类有机硅化合物,其特点是分子中具有2种以上不同的反应基团;通式：Y—R—Si—X3 R：烷基或芳基； X：甲氧基、乙氧基、氯基等； Y：有机反应基乙烯基、环氧基、氨基、巯基等; X所表示的水解性基团能与有机材料化学结合,故硅烷偶联剂在无机材料和有机材料的界面起着桥梁作用,因而被广泛用于复合材料的改性;目前,国内外硅烷偶联剂品种繁多,常用的见表1所列;2 在复合材料中的作用机理人们对其作用机理已进行了相当多的研究,提出了各种理论,但至今无完整统一的认识; 2．1化学键理论该理论认为,硅烷中X基团能与无机材料表面的羟基起反应形成化学键,Y基团能与树脂起反应形成化学键;这两种化学性质差别很大的材料以化学键“偶联”起来,获得良好的联接,这也是这类化合物被称为偶联剂的原因;化学键理论一直比较广泛被用来解释偶联剂的作用,特别是如何选择偶联剂有一定的实际意义;2．2浸湿效应和表面效应在复合材料的制造中,液态树脂与被粘物的良好浸润是头等重要的;如果能获得完全全的浸润,那么树脂对高能表面的物理吸的粘接强度将远高于有机树脂内聚强度;用合适的硅烷偶联剂处理玻璃纤维或其它无机材料表面,会提高其表面张力,从而促使有机树脂能在无机物表面的浸润与展开;2．3形态理论无机材料上的硅烷处理剂会以某种方式改变邻近有机聚合物的形态,从而改进粘接效果;可变形层理论认为,可产生一个挠性树脂层以缓和界面应力；而约束层理论认为,硅烷可将聚合物结构“紧束”在相间区域中;2．4其它理论界面上的的偶联剂可能起着多种别的功能,如可能产生一种润滑作用,借以保护无机材料免遭水的应力腐蚀;此外,还有酸碱反应理论,可逆水解键理论、可逆水解机理等;3在复合材料中的应用3．1热固性树脂无机填料以及无机增强材料与热固性树脂一起制成复合材料的应用最广,硅烷偶联剂在这方面的应用也是最早并最为成熟;表1 常用硅烷偶联剂牌号化学名称KA1003 乙烯基三氯硅烷KBM-1003 乙烯基三甲氧基硅烷KBE-1003 乙烯基三乙氧基硅烷KBM-573 苯基氨丙基三甲氧基硅烷KBE-9007 γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷KBM-5103A－1310 丙烯酸基丙基三甲氧基硅烷KBM-903KH-550、A-1110 γ-氨丙基三乙氧基硅烷KBM-603A-1120 N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷KBM-602 γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷KBM-403KH-560、A-187 γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷KBM-503KH-570、A-175、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KBM-803KH-580、A-189 γ-巯丙基三甲氧基硅烷KBM-703A-143 γ－氯丙基三乙氧基硅烷X-12-817H 三乙氧基甲基硅烷3．1．1不饱和聚酯在聚酯层压板中的玻璃纤维上用多种不饱和硅烷偶联剂进行了对比,基中有不少是很有效的偶联剂,其中性能优越和详作较多的见表2所示;对于大多数通用聚酯来说,常选用含甲基丙烯酸酯的硅烷偶联剂如KBM-503;在典型的含填料聚酯浇铸件中,采用各种填料和甲基丙烯酸酰氧基官能团硅烷可使其性能获得不同程度的改进;3．1．2环氧树脂许多硅烷对环氧树脂都相当有效,但可订出一些通则为某特定体系选择最适宜的硅烷;偶联剂的反应性至少与环氧树脂所用的特定固化体系的反应性相当;对于含缩水甘油官能团的环氧树脂来说,显然是选用缩水甘油氧丙基硅烷如：KBM-403为宜,对于脂肪族环氧化合物或用酸酐固化的环氧树脂,建议用脂肪族硅烷;在实际应用中,硅烷偶联剂的应用机理并非总是很清楚,但可结合经验来选择,如何用伯胺基团的硅烷如KBM-903可使室温固化的环氧树脂获得最佳性能,但不可用于酸酐固化的环氧树脂获得最佳性能；含氯丙基官能团的硅烷如KBM-703对高温固化的环氧树脂是一种很可靠的偶联剂；含甲基丙烯酸酯的硅烷如KBM-503是双氰胺固化的环氧树脂的有效偶联剂; 3．1．3酚醛树脂硅烷偶联剂可用来改善几乎所有的含有酚醛树脂的复合材料;氨基硅烷可与酚醛树脂粘结料一起用于玻璃纤维绝缘材料；与间苯二酚—甲醛—胶乳浸渍液中间苯二酚—甲醛树脂或酚醛树脂一起用于玻璃纤维轮胎帘线上,与呋喃树脂与酚醛树脂一起用作金属铸造用砂芯的粘结料；氨基硅烷与酚醛树脂并用,可用于油井中砂层的固定,其中KBM-903、KBM-603效果理想;3．1．4其它热固性树脂表1中KBE-1003、KBM-503可作为以邻苯二甲酸二烯丙脂、丙烯酸类单体以及可交联的聚烯烃为基础的其它不饱和树脂的偶联剂;KBM-403、KBM-903、适合用作三聚氰酰胺树脂、呋喃树脂及聚酰亚胺树脂的偶联剂3．2热塑性树脂用硅烷处理颗粒状无机填料可显着改善含填料热塑性树脂的流变性能,并在诸如混炼挤出或注模等高剪切力的作业中,保护填料免受机械损伤;3．2．1聚烯烃供压出法制电缆包层用的含填料聚乙烯可用硅烷改性,以提高复合材料在潮湿状态下的电性能;填充高岭土、硅酸钙和石英的聚乙烯复合材料,在掺加了KBM-503、KBM-403后其性能均有明显的提高;3．2．2热塑性工程塑料适用于环氧树脂的有机官能团硅烷,在填充无机材料的尼龙中也能产生良好效果;氨基硅烷可用于为数众多的热塑性塑料中,如ABS、缩醛树脂、尼龙、聚碳酸酯、聚砜、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯、苯乙烯—丙烯腈共聚物等;3．3弹性体在橡胶中使用硅烷来处理炭黑、二氧化硅及其它无机填料已有历史;子午线轮胎、胶辊、高级鞋底等橡胶制品中已大量使用硅烷偶联剂,含水硫硅烷已成为这些橡胶配方中不可缺少的处理剂;研究表明,在各种橡果胶中加入硅烷后,随着粘接强度的提高,其它性能也相应在地发生变化,其变化性况因胶种而异;4硅烷偶联剂的使用方法使用硅烷偶联剂有两种基本的途径;硅烷可以用于无机材料与树脂混合前的无机材料的表面处理,或者硅烷直接加入有机树脂中;4.1无机的材料的表面处理在无机材料被加入有机材料之前,有两种通用方法可以用于无机填充材料表面的处理;通过用硅烷偶联剂稀释液混合无机材料浆由混合无机的材料浆,可以得到一个高度均一和精桷的无机材料的表面处理;高剪切、高速率的混合器被用于将硅烷偶联剂将无机材料分散进入无机材料;硅烷通常以纯的或以浓缩液的形式使用;与湿方法相比,干法最常适用于大规模生产中,在一个相对小的时间内处理大量的填充材料并且产生相对微乎其微的混合垃圾;,但是这种方法更难得到均一处理;4.2有机材料中的添加与无机材料表面处理方法相比较,向有机材料中加入硅烷在工业中应用更加广泛因为其优秀的加工效率,虽然可能更加困难;有两种通用的方法;这种方法涉及将硅烷偶联剂与由无机材料和有机材料一起混合的合成物配方进行简单的搅拌;在这个方法中硅烷偶联剂首先加入少量有机树脂材料形成所谓的母料;通常以小球的形式或大颗粒的形式,当生产合成材料时,在小团或的表格大小粒,当生产合成的材料时,母料可以和有机材料小球一起很容易地添加;4.3硅烷偶联剂溶液的制备我们知道硅烷偶联剂在使用时,硅烷偶联剂溶液需要进行稀释,这些溶液制备方法如下：硅烷通常用水稀释成约0.1~2%的浓度,如果使用硅烷是不溶于水的,推荐与0.1~2.0%的乙酸水溶液或乙醇水溶液乙酸、乙醇、水一起联合使用,乙酸用于控制水解速率,PH值的调整极大影响硅烷醇的稳定性;1将乙酸加入水中制备最终浓度为0.1~2%的水溶液;如果硅烷溶解性更好,推荐使用更低浓度的乙酸溶液;对于氨基硅烷,无需添加乙酸;2将硅烷偶联剂滴入乙酸水溶液并混合至最终浓度为0.1~2.0%;缓慢滴加硅烷,快速搅拌水溶液,这样可以防止生成凝胶;3加入硅烷以后,需要继续振动30~60分钟直到溶液变成完全透明,表明硅烷已经完全水解; 4如果需要,随后进行过滤;如果出现固体杂质,推荐进行过滤;如果硅烷溶液连续不断地使用,推荐使用低于0.5μ的筛子进行环循过滤;5每种硅烷联剂的稳定性如表3所示烷基甲氧基硅烷官能团和水反应生成一个不稳定的硅烷醇基官能团,这种硅烷醇官能团迅速缩合形成硅氧烷结构;在有水存在的条件下,硅烷醇通常是不稳定的,但它在弱酸溶液中更加稳定;氨基硅烷是一个例外,因为氨基官能团有助于硅烷在水溶液变得更加稳定;表3给出了几种产品水溶液的信息和它们最稳定的PH值; 表3硅烷偶联剂溶溶液的稳定性产品溶解性水溶液PH值稳定性贮存天数KBM-10033.9 10daysKBE-10033.9 10daysKBM-303 4.0 30daysKBM-303 5.3 30daysKBM-403 4.0 10daysKBE-403 4.0 10daysKBM-502 4.0 1dayKBM-503 4.2 1dayKBM-602 10.0 30daysKBM-602 10.0 30daysKBM-602 10.0 30daysKBM-602 10.0 30daysKBM-602 10.0 30daysKBM-573 4.0 1dayKBM-703 3.9 10daysKBM-803 4.0 1dayKBM-5103 4.2 3days完全溶解溶于0.1~1.0%浓度的乙酸水溶液中 pH 3 -5在复合材料中使用硅烷偶联剂,要充分考虑有机聚合物及无机材料的特性,适择合适的硅烷,并根据其生产工艺特点选择正确的使用方法,以取得经济适用的满意效果;。
硅烷偶联剂的作用机理及使用方法
硅烷偶联剂的作用机理及使用方法嘿，咱今儿个就来唠唠硅烷偶联剂这玩意儿！你可别小瞧它，它在好多领域那可都是大显身手呢！硅烷偶联剂啊，就像是个神奇的“桥梁建筑师”。
它能在无机材料和有机材料之间搭起一座坚固的桥梁，让它们紧密相连，相互合作。
你想想看，这就好比是两个原本不太熟的人，经过它这么一牵线搭桥，嘿，关系变得铁得很呐！它的作用机理挺有意思的。
就好像它有一双神奇的手，一边能紧紧抓住无机材料，另一边又能和有机材料亲密拥抱。
这样一来，不同性质的材料就能更好地融合在一起，发挥出更大的作用。
这不就像是把不同的拼图块完美地拼接起来，形成一幅美丽的大拼图嘛！那硅烷偶联剂具体咋用呢？这可得好好说说。
首先啊，得根据不同的应用场景和材料来选择合适的硅烷偶联剂。
这就跟选衣服似的，得合身才行呀！然后呢，在使用的时候，得注意它的浓度和处理时间。
浓度太高或太低，处理时间太长或太短，都可能会影响效果哦。
这就像做菜放调料，多了少了味道可就不一样啦！比如说，在橡胶行业里，硅烷偶联剂能让橡胶和填料更好地结合，让橡胶制品更耐用、更有弹性。
这就像是给橡胶注入了一股神奇的力量，让它变得更强大！在涂料行业呢，它能提高涂料的附着力和耐候性，让涂料牢牢地附着在物体表面，风吹雨打都不怕。
这不就像是给涂料穿上了一件坚固的铠甲嘛！再比如在玻璃纤维增强塑料中，硅烷偶联剂能大大增强玻璃纤维和树脂之间的结合力，让制品更坚固、更可靠。
哇，这可真是太厉害啦！它就像是一个默默奉献的幕后英雄，虽然不显眼，但却起着至关重要的作用。
而且啊，硅烷偶联剂的使用方法也不难。
只要按照正确的步骤来操作，就能发挥出它的最大功效。
不过可得细心点哦，就像照顾小婴儿一样，得精心呵护才行呢！总之呢，硅烷偶联剂是个非常重要的东西。
它的作用机理和使用方法都值得我们好好去研究和掌握。
这样我们才能更好地利用它，让它为我们的生活和工作带来更多的便利和好处。
你说是不是呢？所以啊，别小看了这小小的硅烷偶联剂，它可有着大大的能量呢！。
硅烷偶联剂应用方法
硅烷偶联剂应用方法硅烷偶联剂是一种具有硅氢键或硅氧键的化合物，能够在含有活性氢或羟基的有机物表面形成化学键，从而实现有机物与无机物的界面结合。
由于其独特的性质和结构，硅烷偶联剂被广泛应用于多个领域，如聚合物、涂料、橡胶、电子材料等。
以下是硅烷偶联剂的应用方法的一些例子。
1.聚合物复合材料硅烷偶联剂可以用于改善聚合物复合材料的性能。
通常，硅烷偶联剂可以在聚合物基体中添加，并在混合过程中与聚合物基体中的活性基团反应，形成化学键。
这种化学键能够改善聚合物与填料或纤维之间的界面结合，增强材料的力学性能、耐热性和耐腐蚀性。
2.涂料硅烷偶联剂也常用于改善涂料的性能。
在水性涂料中，硅烷偶联剂可以作为界面活性剂，调整涂料体系的表面张力和界面湿润性，从而改善涂料的附着力和耐久性。
在溶剂型涂料中，硅烷偶联剂可以与填料或颜料表面反应，形成化学键，并提高涂料的耐候性和化学稳定性。
3.橡胶制品硅烷偶联剂在橡胶制品中的应用也非常广泛。
硅烷偶联剂可以与橡胶分子链中的活性基团反应，形成硅氧键，从而改善填料与橡胶基体的界面结合。
这种界面结合能够有效增强橡胶制品的强度、耐磨性和耐老化性能。
此外，硅烷偶联剂还可以调整橡胶的流动性和加工性能。
4.电子材料硅烷偶联剂在电子材料领域有着重要的应用。
例如，在光伏电池制造中，硅烷偶联剂可以用作抗反射涂层的界面改性剂，提高光伏电池的光吸收效率。
此外，硅烷偶联剂还可以用于改善电子封装材料的界面附着力和导热性能，提高电子元器件的可靠性和耐高温性能。
总之，硅烷偶联剂具有多种应用方法，可以在不同领域中发挥重要作用。
随着科学技术的发展和应用需求的不断增加，硅烷偶联剂的研究和应用将会有更广阔的前景。
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硅烷偶联剂kh550使用方法硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法，前者是用稀释的偶联剂处理填料表面，后者是在树脂和填料预混时，加入偶联剂原液。
硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷（20%），醇（72%），水（8%），醇一般为乙醇（对乙氧基硅烷）、甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）；因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的PH值、除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4-5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。
因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，适宜在一小时用完。
下面是一些具体应用，以供用户参考：（1）、预处理填料法：将填料放入固体搅拌机（高速固体搅拌机HENSHEL（亨舍尔）或V型固体搅拌机等），并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌，转速越高，分散效果越好。
一般搅拌在10-30分钟（速度越慢，时间越长），填料处理后应在120℃烘干（2小时）。
（2）、硅烷偶联剂水溶液（玻纤表面处理剂）：玻纤表面处理剂常含有：成膜剂、抗静电剂、表面活性剂、偶联剂、水。
偶联剂用量一般为玻纤表面处理剂总量的0.3%-2%，将5倍水溶液首先用有机酸或盐将PH调至一定值，在充分搅拌下，加入硅烷直到透明，然后加入其余组份，对于难溶的硅烷，可用异丙醇助溶。
在拉丝过程中将玻纤表面处理剂在玻纤上干燥，除去溶剂及水份即可。
（3）、底面法：将5%-20%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述，通过涂、刷、喷，浸渍处理基材表面，取出室温晾干24小时，最好在120℃下烘烤15分钟。
（4）、直接加入法：硅烷亦可直接加入“填料/树脂”的混合物中，在树脂及填料混合时，硅烷可直接喷洒在混料中。
偶联剂的用量一般为填料量的0.1%-2%，（根据填料直径尺寸决定）。
然后将加入硅烷的树脂/填料进行模型（挤出、注塑、涂覆等）。
大致的填料直径和使用硅烷的比例如下：填料尺寸使用硅烷比例60目0.1%，100目0.25%，200目0.5%，300目0.75%，400目1.0%，500目以上1.5%常用硅烷醇/水溶液所需PH值：产品名称处理时的溶剂适宜PH 值KH-550乙醇/水：9.0~10.0偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的助剂。
偶联剂分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团,一个是亲无机物的基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。
因此偶联剂被称作“分子桥”,用以改善无机物与有机物之间的界面作用,从而大大提高复合材料的性能,如物理性能、电性能、热性能、光性能等。
偶联剂用于橡胶工业中,可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能,并且能减小ＮＲ用量,从而降低成本。
偶联剂的种类繁多,主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯的偶联剂等,目前应用范围最广的是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。
1硅烷偶联剂硅烷偶联剂是人们研究最早、应用最早的偶联剂。
由于其独特的性能及新产品的不断问世,使其应用领域逐渐扩大,已成为有机硅工业的重要分支。
它是近年来发展较快的一类有机硅产品,其品种繁多,结构新颖,仅已知结构的产品就有百余种。
1945年前后由美国联碳(ＵＣ)和道康宁(ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ)等公司开发和公布了一系列具有典型结构的硅烷偶联剂;1955年又由ＵＣ公司首次提出了含氨基的硅烷偶联剂;从1959年开始陆续出现了一系列改性氨基硅烷偶联剂;20世纪60年代初期出现的含过氧基硅烷偶联剂和60年代末期出现的具有重氮和叠氮结构的硅烷偶联剂,又大大丰富了硅烷偶联剂的品种。
近几十年来,随着玻璃纤维增强塑料的发展,促进了各种偶联剂的研究与开发。
改性氨基硅烷偶联剂、过氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的合成与应用就是这一时期的主要成果。
我国于20世纪60年代中期开始研制硅烷偶联剂。
首先由中国科学院化学研究所开始研制γ官能团硅烷偶联剂,南京大学也同时开始研制α官能团硅烷偶联剂[1]。
1.1结构和作用机理硅烷偶联剂的通式为ＲｎＳｉＸ(4-ｎ),式中Ｒ为非水解的、可与高分子聚合物结合的有机官能团。
根据高分子聚合物的不同性质,Ｒ应与聚合物分子有较强的亲和力或反应能力,如甲基、乙烯基、氨基、环氧基、巯基、丙烯酰氧丙基等。
Ｘ为可水解基团,遇水溶液、空气中的水分或无机物表面吸附的水分均可引起分解,与无机物表面有较好的反应性。
典型的Ｘ基团有烷氧基、芳氧基、酰基、氯基等;最常用的则是甲氧基和乙氧基,它们在偶联反应中分别生成甲醇和乙醇副产物。
由于氯硅烷在偶联反应中生成有腐蚀性的副产物氯化氢,因此要酌情使用。
近年来,相对分子质量较大和具有特种官能团的硅烷偶联剂发展很快,如辛烯基、十二烷基,还有含过氧基、脲基、羰烷氧基和阳离子烃基硅烷偶联剂等。
Ｌａｗｒｅｎｃｅ等利用硅烷偶联剂对碳纤维表面进行处理,偶联剂中的甲基硅烷氧端基水解生成的硅羟基与碳纤维表面的羟基官能团进行键合,结果复合材料的拉伸强度和模量提高,空气孔隙率下降[2]。
早在1947年美国ＪｏｈｎｓＨｏｐｋｉｎｓ大学的ＷｉｔｔＲＷ等在一份报告中指出,在对烷基氯硅烷偶联剂处理玻璃纤维表面的研究中发现,用含有能与树脂反应的硅烷基团处理玻璃纤维制成聚酯玻璃钢,其强度可提高2倍以上[3]。
他们认为,用烷基氯硅烷水解产物处理玻璃纤维表面,能与树脂产生化学键。
这是人们第一次从分子的角度解释表面处理剂在界面中的状态。
硅烷偶联剂由于在分子中具有这两类化学基团,因此既能与无机物中的羟基反应,又能与有机物中的长分子链相互作用起到偶联的功效,其作用机理大致分以下3步:(1)Ｘ基水解为羟基;(2)羟基与无机物表面存在的羟基生成氢键或脱水成醚键[4];(3)Ｒ基与有机物相结合。
1.2应用在使用硅烷偶联剂时,为获得较佳的效果,需对每一个特定的应用场合进行试验预选。
表1示出了根据一般规律及试验经验所归纳的不同材料用硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂一般要用水和乙醇配成很稀的溶液(质量分数为0.005～0.02)使用,也可单独用水溶解,但要先配成质量分数为0.001的醋酸水溶液,以改善溶解性和促进水解;还可配成非水溶液使用,如配成甲醇、乙醇、丙醇或苯的溶液;也能够直接使用。
硅烷偶联剂的用量与其种类和填料表面积有关,即硅烷偶联剂用量(ｇ)=[填料用量(ｇ)×填料表面积(ｍ2·ｇ-1)]/硅烷最小包覆面积(ｍ2·ｇ-1)。
如果填料表面积不明确,则硅烷偶联剂的加入量可确定为填料量的1%左右。
硅烷偶联剂的选用颗粒状或粉状填料可用偶联剂溶液浸渍,然后用离心分离机或压滤机将溶液滤去,再将填料加热、干燥、粉碎。
如果用来制造补强复合材料或玻璃钢,可用连续法先将玻璃纤维或玻璃布浸渍偶联剂溶液,然后干燥、浸树脂、干燥,再加热层压而成玻璃钢板。
以上做法称为表面预处理法,都是先将无机材料或被粘物的表面用偶联剂溶液预处理,然后再与有机树脂接触、压合、粘合、成型,其中阳离子型硅烷偶联剂在兼具降低粘度和起偶联作用方面最有效。
硅烷偶联剂的应用十分广泛,主要有以下几方面。
(1)用作表面处理剂,以改善室温固化硅橡胶与金属的粘合性能;(2)用于无机填料填充塑料时,可以改善其分散性和粘合性;(3)用作增粘剂,在水电站工程中提高水泥与环氧树脂的粘合性;(4)用作密封剂,具有耐水、耐高温、耐气候等性能,用于氟橡胶与金属的粘合密封;(5)用作单组分硅橡胶的交联剂;(6)用作难粘材料聚烯烃(如ＰＥ,ＰＰ)和特种橡胶(如硅橡胶、ＥＰＲ、ＣＲ、氟橡胶)的粘合促进剂。
2钛酸酯偶联剂钛酸酯偶联剂最早出现于20世纪70年代。
1974年12月美国Ｋｅｎｒｉｃｈ石油化学公司报道了一类新型的偶联剂,它对许多干燥粉体有良好的偶联效果。
此后加有钛酸酯偶联剂的无机物填充聚烯烃复合材料相继问世。
目前钛酸酯偶联剂已成为复合材料不可缺少的原料之一。
2.1结构和作用机理(1)结构钛酸酯偶联剂按其化学结构可分为4类[5]:单烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位体型。
钛酸酯偶联剂的分子式为:Ｒ—Ｏ—ＴｉＯ—Ｘ—Ｒ′—Ｙ)ｎ,具有如下功能[5]。
①通过Ｒ基与无机填料表面的羟基反应,形成偶联剂的单分子层,从而起化学偶联作用。
填料界面上的水和自由质子(Ｈ+)是与偶联剂起作用的反应点。
②—Ｏ—能发生各种类型的酯基转化反应,由此可使钛酸酯偶联剂与聚合物及填料产生交联,同时还可与环氧树脂中的羟基发生酯化反应。
③Ｘ是与钛氧键连接的原子团,或称粘合基团,决定着钛酸酯偶联剂的特性。
这些基团有烷氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亚磷酰氧基、焦磷酰氧基等。
④Ｒ′是钛酸酯偶联剂分子中的长链部分,主要是保证与聚合物分子的缠结作用和混溶性,提高材料的冲击强度,降低填料的表面能,使体系的粘度显著降低,并具有良好的润滑性和流变性能。
⑤Ｙ是钛酸酯偶联剂进行交联的官能团,有不饱和双键基团、氨基、羟基等。
⑥ｎ反映了钛酸酯偶联剂分子含有的官能团数。
(2)作用机理1977年,ＭｏｎｔｅＳＪ等提出钛酸酯偶联剂能在填料表面形成单分子膜。
ＨａｎＣＤ等[6,7]提出偶联剂在填充体系中具有增塑作用和界面粘合作用。
钛酸酯偶联剂能在无机物界面与自由质子(Ｈ+)反应,形成有机单分子层。
由于界面不形成多分子层及钛酸酯偶联剂的特殊化学结构,生成的较低表面能使粘度大大降低。
用钛酸酯偶联剂处理过的无机物是亲水和亲有机物的。
将钛酸酯偶联剂加入聚合物中可提高材料的冲击强度,填料添加量可达50%以上,且不会发生相分离。
以上是单分子层理论,还有化学键理论、浸润效应和表面能理论、可变形层理论、约束层理论、酸碱反应理论等。
钛酸酯偶联剂的作用机理较为复杂,到目前为止人们已进行了相当多的研究,提出了多种理论,但至今尚无完整统一的认识。
2.2应用钛酸酯偶联剂的预处理法有两种:①溶剂浆液处理法,即将钛酸酯偶联剂溶于大量溶剂中,与无机填料接触,然后蒸去溶剂;②水相浆料处理法,即采用均化器或乳化剂将钛酸酯偶联剂强制乳化于水中,或者先将钛酸酯偶联剂与胺反应,使之生成水溶性盐后,再溶解于水中处理填料。
钛酸酯偶联剂可先与无机粉末或聚合物混合,也可同时与二者混合,但一般多采用与无机物混合法。
在使用钛酸酯偶联剂时要注意以下几点。
(1)用于胶乳体系中,首先将钛酸酯偶联剂加入水相中,有些钛酸酯偶联剂不溶于水,需通过采用季碱反应、乳化反应、机械分散等方法使其溶于水。
(2)钛酸酯用量的计算公式为:钛酸酯用量=[填料用量(ｇ)×填料表面积(ｍ2·ｇ-1)]/钛酸酯的最小包覆面积(ｍ2·ｇ-1)。