新型硅烷类胶黏剂在氟橡胶与钢粘接中的应用研究
硅烷偶联剂在橡胶中的应用研究新进展
22硅烷偶联剂在橡胶中的应用研究新进展崔小明摘 要:在橡胶工业中,硅烷偶联剂的使用可以有效改善填料与橡胶基质的相容性,拓展橡胶材料的应用领域,开发前景广阔。
概述了硅烷偶联剂在天然橡胶和合成橡胶中的应用研究新进展,提出了其今后的发展方向。
关键词:偶联剂;硅烷偶联剂;填料;轮胎;橡胶材料;应用研究进展硅烷偶联剂既含有能与有机聚合物反应的碳官能团,还具有与无机物料表面化学键合的硅官能团。
有机-无机物质通过它可以经化学方法或物理方法偶联于一体,起着架桥作用,改善填料网络,提高填料与橡胶间的偶联作用,从而提高增强填料与橡胶的相容性。
因此,将硅烷偶联剂应用于天然橡胶和合成橡胶领域,具有很好的应用前景。
目前,在橡胶领域中应用的主要品种有双-[(三乙氧基硅烷基)-丙基]四硫化物(商品名为TESPT或Si69)、双-[(三乙氧基硅烷基)-丙基]二硫化物[商品名为TESPD或Si75]、硫氰基丙基三乙氧基硅烷(S i264)、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(K H-590)、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷(S i747)、3-(辛酰硫基)丙基三乙氧基硅烷(NXT)、3-己酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷(HXT)以及γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)等[1-2]。
概述了硅烷偶联剂在天然橡胶和合成橡胶中的应用研究新进展,提出了其今后的发展方向。
1 在天然橡胶中的应用株洲时代新材料科技股份有限公司刘权等[3]研究了不同用量的硅烷偶联剂K H550对炭黑填充NR的硫化特性、物理性能和动态力学性能的影响。
结果表明,硅烷偶联剂K H550的加入缩短了焦烧时间和正硫化时间;硅烷偶联剂K H550添加量为2份时,邵尔A型硬度和拉伸强度达到最大值,拉断伸长率有所降低,回弹性和压缩永久变形性能明显改善;K H550的加入能有效降低炭黑的P a y n e效应,提高胶料的交联密度及炭黑的分散性,降低硫化胶损耗因子和动态生热,概述动态力学性能。
双钱集团上海轮胎研究所有限公司贾振梅等[4]研究了偶联剂Si69用量对NR性能的影响。
硅烷改性聚合物密封胶的研究和应用进展
硅烷改性聚合物密封胶的研究和应用进展作者:卢铭洛陈研杨澜燕杨富国来源:《科技风》2022年第28期摘要:硅烷改性聚合物密封胶综合了各类密封胶的优点,应用极为广泛,近年来发展迅速。
本文综述了在建筑、交通和其他不同领域硅烷改性聚合物密封胶的应用状况以及相关的学术研究进展,并展望了硅烷改性聚合物密封胶今后的发展前景。
关键词:硅烷改性;密封胶;研究进展密封胶在常温下是一种呈黏稠状的液体,通过温度变化、溶剂挥发和化学交联等过程使基材与之黏结,并逐步定型为塑性固态或弹性体,成为具有防水、密封、减震、防腐等作用的多功能黏结密封材料[1]。
自20世纪70年代以来,几类硅烷改性密封胶是由活性硅氧烷对聚氨酯聚合物或聚醚进行封端制成,陆续被欧美、日本等国家开发,类型主要有三种:硅烷改性聚氨酯密封胶(SPU)、硅烷封端聚醚密封胶(STPE)、硅烷改性聚醚密封胶(MS)[2]。
这三者端基均为可湿气固化的硅氧烷基,以聚醚或聚氨酯作为预聚物,性能具有的优点:操作使用简便、交联固化程度深、黏结性能好等[3]。
同时,与传统的密封胶相比,均有所不同的是固化机理,称之为室温湿气固化,端基交联固化形成三维网状的结构,顺应绿色环保的潮流趋势[4]。
1 硅烷改性聚合物密封胶的研究和应用进展1.1 硅烷改性聚合物密封胶的研究进展文献[5]研究了PU预聚体对聚氨酯涂料性能的影响,在PU预聚体合成过程中,通过NCO与OH的摩尔比的改变。
大量实验数据表明,在制备PU预聚体的过程中,NCO与OH比值越高,越有利于PU预聚体拉伸强度、杨氏模量和硬度的提高,当NCO与OH比值降低时,PU预聚体伸长率的提高越明显。
当NCO与OH比值固定不动时,当多元醇羟基含量的增加时,PU预聚体的拉伸强度随之而增加。
此外,当羟基含量的减少时,聚氨酯的伸长率随之而增加。
黄活阳等[6]制备了一种有机硅改性聚醚密封胶,属于单组分环保型,原料采用的是有机硅改性聚醚树脂、聚氧化丙烯二醇,另外还填加填料、硅烷偶联剂和催化剂等。
硅烷偶联剂应用现状及金属表面处理新应用
1 硅烷试剂的特征和作用机理硅烷试剂的一般结构式为:Y -R-SiX3,其中:X 是结合在硅原子上的水解性基团,如氯基、甲氧基、乙氧基、乙酰氧基等;Y 为有机官能团,如氨基,环氧基等;R 是具有饱和或不饱和键的碳链。
所以它分布在无机物与有机物界面上时,在相互没有亲和力而难以相容的界面之间起着“乳化剂”的作用[2~5] 。
由于界面现象非常复杂,单一的理论往往难以充分说明,对于硅烷试剂在界面的作用机理就有多种解释。
已经提出的关于硅烷试剂在无机物表面行为的理论主要有化学结合理论、物理吸附理论、氢键形成理论、可逆平衡理论等[4] 。
Arkies 提出的理论模式被认为是最接近实际的一种理论,硅烷试剂按这一机理在无机物表面上的反应过程如图1 所示;硅烷试剂首先接触空气中的水分而发生水解反应,进而发生脱水反应形成低聚物,这种低聚物与无机物表面的羟基形成氢键,通过加热干燥,发生脱水反应形成部分共价键,最终结果是无机物表面被硅烷覆盖。
从上述作用机理还可以看出,无机物的表面上不具有羟基时,就很难发挥出相应的作用或效果。
对于有机体系,大多数分子中都具有特定的官能团而表现出该聚合物的特性。
SA同聚合物有机宫能团发生化学反应,从而产生偶联效果,一般认为SA 对于固化过程中伴随着化学反应的热固性树脂效果最为明显,而对于缺乏反应性和极性基团的热塑性树脂效果差[5 ] 。
文献[3~5 ] 还给出了SA 与无机和有机物质的典型应用配合。
2 硅烷试剂的使用方法将硅烷试剂均匀地包覆在填料上大致可分为干法和湿法[6 ] 。
硅烷试剂的处理可根据填料的比表面积大小进行调整,一般是填料重量的1 % , 实际上处理时最好是用水、溶剂稀释后再进行使用。
最近因高速捏合机的改进及成本的降低,也有用硅烷试剂原液直接处理的。
处理后填料的干燥条件也是影响复合材料性能的重要因素之一,因为当干燥不充分时,还有许多氢键成为残留状态很容易从外部吸入水分,影响复合材料的物性。
氟橡胶_金属胶粘剂的研究
第28卷 第4期2008年8月 航 空 材 料 学 报JOURNAL OF AERONAUTI CAL MATER I A LSVol 128,No 14 August 2008氟橡胶2金属胶粘剂的研究颜录科1,2, 寇开昌1, 哈恩华3(1.西北工业大学理学院应用化学系,西安710072;2.长安大学材料科学与工程学院道路材料工程系,西安710064;3.北京航空材料研究院,北京100095)摘要:针对氟橡胶与金属的粘接难题,制备改性Che m l ok 607,OG,OG ’和OGs 四种胶粘剂,与国内合神F A 21、国外Chem l ok 607胶粘剂进行对比研究。
结果表明,这四种胶粘剂用于未硫化氟橡胶与金属粘接时拉剪强度均远大于F A 21和Che m l ok 607。
改性Che m l ok 607胶粘剂较好地解决了硅烷类胶粘剂与金属粘接性不好的问题。
OG,OG ’和OGs 胶粘剂均可直接用于未硫化氟橡胶与金属的粘接,也可用于硅橡胶的粘接,是氟橡胶与金属粘接用的优良胶粘剂,目前已试用于汽车同步环中氟橡胶与金属的粘接。
通过热失重分析(TG A )研究表明,OG,OG ’和OGs 胶粘剂固化物具有较高的耐热性及热稳定性。
二氨基二苯砜(DDS )固化时会与氟橡胶在粘接界面处生成配位键,改善与氟橡胶的粘接性能,提高粘接强度。
关键词:氟橡胶;金属;胶粘剂;Che m l ok 607;F A 21;环氧树脂中图分类号:T Q433.4+3 文献标识码:A 文章编号:100525053(2008)0420065205收稿日期:2007203217;修订日期:2007212208作者简介:颜录科(1979—),男,博士研究生,主要从事含氟聚合物的研究,(E 2mail )yanlk_79@hot m ail 1com 。
一般来说,氟橡胶2金属胶粘剂应具有良好的耐热性以有效保持氟橡胶的独特性能,且对氟橡胶粘接性能优异。
氟橡胶-金属粘接剂研究1
O G胶粘剂、 G 胶粘剂均可直接用于未硫化氟橡胶与金属的粘接, Os 也可用于硅 橡胶的粘接,是目 前应用于氟橡胶一 金属粘接的较理想胶粘剂,已试用于汽车同
步环中氟橡胶与金属的粘接。 文中有关粘接机理的研究, 对同类胶粘剂的研究具
有参考价值。
关键词:氟橡胶,金属,胶粘剂,粘接,改性,C e l 67 F - hmo 0 , 1 k A
6 P, M a 略低于O G胶, G 胶配制工艺简单、 但O s 溶剂用量少, 减少了 环境污染,
降低 了成本 。
西能工业大学 硕士学 位论文
在相同 试验条件下, M胶粘剂、G胶粘剂、G 胶粘剂与国内 将F O Os 合神F - A1
胶粘剂、国外 C e l 67 hmo 0 胶粘剂进行氟橡胶 ( k 胺类硫化、双酚 A F硫化)与金 属粘接试验, 其拉剪强度均远大于 F -和 C e l 67 通过热失重分析(G ) A 1 hmo 0 。 k TA 研究表明:O G胶粘剂与 O s G 胶粘剂固化物具有较高的耐热性及热稳定性。 综上所述,F M胶粘剂较好地解决了硅烷类胶粘剂与金属粘接性差的问题;
扫描电 (E 与电 镜 SM) 子能谱研究发现: ①增粘剂不仅促进了O G胶与金属的粘 接, 还参与了 氟橡胶的粘合与硫化反应。 ②固化剂双氰胺 ( IY 及其分解产 DC )
物单氰胺均属于伯胺, 易于向树脂内扩散, 也易于向橡胶层扩散, 不但可与环氧
基迅速进行加成反应, 而且也会与氟橡胶在粘接界面处生成配位键, 改善与氟橡
胶的粘接性能、提高粘接强度,这与配位键理论相一致。 用酚类化合物对胶粘剂树脂基体进行化学改性,配制了 O s G 胶粘剂,通过 D C FI U S , R及 V对其进行了研究。结果表明:O s T G 胶与 O G胶具有相同的固 化工艺和粘接机理,用于胺类硫化的氟橡胶与金属粘接时的平均拉剪强度大于摘要 Nhomakorabea摘
氟橡胶-金属粘接用环氧胶固化动力学研究
仪 ,在 N 气 氛中进行 , 升温速率分别为 5 1 、0 ̄/ n 、02 C mi。 变换红外光谱仪 , 用溴 化钾压 片法制样 。
3 结 果 与 讨 论
剂、 含增粘 剂的混炼胶胶 浆( 简称间六 白系统 ) 和异氰酸 酯胶 粘剂 。前两者应用较 多 , 后者 因耐热 性不好 ( 最高 20℃ ) 0 ,
究 了胶 粘 剂 的 固化 反 应 过 程 及 反 应 动 力 学 , 确 定 胶 粘 剂 的 为
最佳 固化工艺与后续使用 提供科 学依据 。
-1 c2 0
2 实 验 部 分
2 1 原 材 料 .
三
营 6 0
环 氧树 脂 (E5 ) 工 业 品 , 陵 石 化 公 司 环 氧 树 脂 事 业 -1 , 巴
10 4
10 6
10 8
20 0
温 度 /℃
Fg. Ge i e V e ert r ora e ie i 1 l m St mp a ue f dh sv t
图 1 胶 粘 剂 凝 胶 曲线
作者简介 : 颜录科 (9 9一) 男 , 17 , 陕西扶风人 , 博士 , 主要从事 含氟
应 用 较 少 。用 于 硫 化 氟 橡 胶 与 金 属 粘 合 , 主 要 采 用 环 氧 系 则 胶 粘 剂 。
本文采用具 有高 热 变形温 度 的砜类 聚合 物制 备 的特殊橡 胶 与 金 属 粘 接 的 环 氧 树 脂 胶 粘 剂 。 通 过 凝 胶 时 间 的 测
聚合 物 的研 究 。
・
从 图 1中可 以看 出 , 随着温 度升高 , 反应 速度加快 , 凝胶
(. 1西北工业 大学理 学院应用 化学系 , 陕西 西安 70 7 2 北京航空材料研究院 , 京 10 9 ) 10 2;. 北 0 0 5
氟橡胶与金属黏接的研究进展
氟橡胶与金属黏接的研究进展
颜录科;寇开昌;哈恩华;颜海燕
【期刊名称】《合成橡胶工业》
【年(卷),期】2006(29)2
【摘要】介绍了氟橡胶与金属的黏接机理,综述了氟橡胶与金属黏接用硅烷偶联剂、有机硅胶黏剂和含增黏组分胶浆的研究进展状况,指出简便实用、效果良好的黏接
工艺是今后的发展方向.
【总页数】5页(P86-90)
【作者】颜录科;寇开昌;哈恩华;颜海燕
【作者单位】西北工业大学,理学院,应用化学系,陕西,西安,710072;西北工业大学,
理学院,应用化学系,陕西,西安,710072;西北工业大学,理学院,应用化学系,陕西,西安,710072;西北工业大学,理学院,应用化学系,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333.93
【相关文献】
1.不同黏接工艺对金属与橡胶的黏接效果对比 [J], 倪宝成;张羽
2.牙本质黏接剂的发展及其黏接性能影响因素的研究进展 [J], 罗璇;张晓晞
3.氟橡胶-金属黏接用环氧树脂胶黏剂的黏接性能与黏接机理 [J], 颜录科;寇开昌;
哈恩华
4.NiFe2O4/Cu金属陶瓷与金属的磷酸盐黏接特性 [J], 张雷;陈孜;李志友;周科朝;
李超
5.牙本质黏接剂的发展及其黏接性能影响因素的研究进展 [J], 罗璇;张晓晞
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氟橡胶金属胶粘剂的研究(精品论文)
西北工业大学硕士学位论文
2.4)。
即通过胶粘剂与金
属橡胶两界面之间的吸
附、扩散、交联反应以及
橡胶内部和胶粘剂内部的
硫化反应,从而产生相当
高的粘接强度。
金属与胶
粘剂之间主要靠吸附(物
理吸附和化学吸附)作用圈2-4豫胶-金属硫化粘接结构
而实现粘接。
胶粘剂与橡胶之间通过相互扩散、渗透、共交联作用而实现粘接。
在低模量的橡胶与高模量的金属之间,胶粘剂形成模量梯度,以减少粘接件受力时的应力集中,使金属与橡胶复台件具有很好的机械性能p引。
另外,橡胶与金属的粘接,采用的粘接方法不同.其粘接机理也会有所不同。
不同粘接方法的粘接机理如表2.22所示【401。
表2.22常用橡胶与金属粘接方法的粘接机理
2.4.3氟橡胶粘接机理
若从热力学或界面科学的角度来说,氟橡胶界面无明显有助于机械结合的效应,几乎无粘接可能。
不同的两个表面接触时,两界面生成的结合力非常小。
如表2—23所示,从界面科学来讲,当两个表面的表面张力(y)相近时,界面生成的剩余能(△F)最小,界面的结合力最大。
根据热力学第二定律,不同表面相接触时,容易引起两者分子的混合,当两者引力常数相同。
溶解度参数(6)相近时,无论从界面科学还是从热力学观点讲所得到的结论均相同。
在氟橡胶中8F:≠8M和7F#TM,无论是依据热力学,还是依据界面科学,界面结合力几乎没有。
从物理学的角度讲,不同的两个表面接触时,两界面生成的结合力非常小,因此不同的材料就不能粘接。
但若使粘接界面发生化学反应,这就远远超出热力。
硅烷在橡胶中的作用
硅烷在橡胶中的作用嘿,朋友们!今天咱们来聊聊硅烷在橡胶里那超有趣的作用,就像是一场奇妙的化学大冒险呢!你可以把橡胶想象成一个超级大的派对,各种分子在里面蹦跶。
硅烷呢,就像是那个神秘的派对策划师。
它一加入橡胶这个大派对,就开始施展它的神奇魔法。
硅烷就像一把超级胶水,不过可不是那种普通的粘粘糊糊的胶水哦。
它能把橡胶分子紧紧地“抱”在一起,就好像是用无数条隐形的小锁链,把那些调皮乱跑的橡胶分子给拴住了。
这可比用绳子拴住一群调皮的小猴子还厉害呢!有了硅烷,橡胶就变得更加坚韧,不会轻易地就被扯断,就像一个原本松散的小团体变成了坚不可摧的战队。
它还像是一个美容师呢!让橡胶的表面变得超级光滑。
就好比给橡胶做了一个超级奢华的SPA,原本坑坑洼洼、粗糙不堪的橡胶表面,经过硅烷这么一打理,就像被仙女的魔法棒点过一样,光滑得像溜冰场。
这可不仅仅是为了好看,光滑的表面能让橡胶在很多应用场景里表现得更加出色,比如说在密封件里,就像一个完美的守门员,严丝合缝地挡住一切不该通过的东西。
硅烷又像是橡胶的私人健身教练。
它能让橡胶的强度和弹性达到一个完美的平衡。
就好像把橡胶从一个软趴趴的小胖子训练成了一个肌肉结实又灵活的运动员。
在汽车轮胎里,硅烷的作用就特别明显啦。
轮胎就像是汽车的鞋子,有了硅烷这个教练的帮助,轮胎这个鞋子就既耐磨又有弹性,能够在各种路况上欢快地奔跑,就像超级马里奥在游戏里跳跃一样轻松自如。
而且啊,硅烷在橡胶里还像一个外交官。
它能让橡胶和其他材料更好地相处。
比如说和玻璃或者金属接触的时候,硅烷就会在中间调和关系,就像在两个经常吵架的邻居中间说好话一样。
这样橡胶和其他材料就能和谐共处,一起完成各种复杂的任务,就像一个配合默契的团队在完成超级大工程。
硅烷还像一个小小的魔法师,它能够抵御很多外界的攻击呢。
像那些恶劣的天气、化学物质的侵蚀之类的。
它站在橡胶的阵营里,像一个英勇的小卫士,挥舞着魔法棒,把那些想要破坏橡胶的坏家伙统统挡在外面,就像守护城堡的士兵一样忠诚。
氟橡胶与金属粘合用表面处理剂[发明专利]
专利名称:氟橡胶与金属粘合用表面处理剂专利类型:发明专利
发明人:顾逸麟,陈佩珍
申请号:CN01131989.5
申请日:20011024
公开号:CN1414052A
公开日:
20030430
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种以硅烷偶联剂为基础的用于氟橡胶胶料在硫化过程中实现与金属粘合的表面处理剂,其组成包括:a.化学分子通式为R-Si-R的含烯烃官能团的硅烷偶联剂;b.化学分子通式为R-Si-R 的含氰基官能团的硅烷偶联剂;c.化学分子通式为R-Si-R的含氨基官能团的硅烷偶联剂;d.化学分子通式为R-Si-(OO-R)的含过氧基团的硅烷偶联剂;e.醇性溶剂。
该处理剂具有适用面广(可以适用于不同品种的氟橡胶生胶、不同的硫化体系、不同的金属)、粘合性能稳定、粘合的耐高温、耐油性优良等特点。
申请人:上海橡胶制品研究所
地址:200052 上海市番禺路381号
国籍:CN
代理机构:上海华工专利事务所
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氟橡胶与金属硫化粘接用硅烷偶联剂的研究
氟橡胶与金属硫化粘接用硅烷偶联剂的研究本文研究了氟橡胶与金属硫化粘接用硅烷偶联剂的性能。
通过实验比较不同硅烷偶联剂对氟橡胶与金属硫化粘接强度的影响,发现采用3-(2-氨乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷(KH550)偶联剂可以显著提高氟橡胶与金属硫化粘接强度。
同时,利用扫描电子显微镜(SEM)对氟橡胶与金属硫化粘接界面形貌进行了观察,结果表明KH550偶联剂可以促进氟橡胶与金属硫化剂的相互作用,提高粘接接头的强度和稳定性。
此外,本文还对KH550偶联剂的化学结构和作用机理进行了探讨,为氟橡胶与金属硫化粘接的优化提供了一定的理论基础和实验支持。
- 1 -。
硅烷偶联剂在有机胶粘剂中的应用与技术发展
硅项目在中国“发烧”的原因。
有专家提醒,要冷静看待供需缺口和大量进口。
首先,跨国公司在中国建设了不少规模较大的下游深加工项目以扩大市场份额。
以原美国GE 公司高新材料集团为例,在中国建有4个工厂,其在南通工厂的规模就有2万t/a。
跨国公司迅速进入下游产品领域,使市场上二甲基硅氧烷供不应求的状况势头不减,近三四年来每年进口10多万t。
尽管近年中国有机硅工业有了长足的发展,甲基氯硅烷单体产量的增长也不算很慢,但还是不能改变二甲基硅氧烷每年大量进口的局面。
但业内人士强调,这种状况不是无期限和永久性的,会有改变和终结的一天。
其次,要深入分析有机硅企业盈利的前景。
跨国公司都毫不讳言,他们的销售收入很大一部分来自亚洲,中国又占其中一半。
值得注意的是跨国公司主要不是靠销售未经深加工的中间原料盈利,而是靠附加值高的产品盈利。
据了解,到2010年,跨国公司凭借其本土化后低廉的成本优势、雄厚的技术支撑和丰富的销售经验,能继续在中国获得可观的利润是不容置疑的。
但是到那个时候,二甲基硅氧烷的价位也将不可避免地受到市场所左右。
特别是在美国道康宁和德国瓦克的张家港基地40多万t甲基氯硅烷装置投产后,目前3万元/t左右的高价位将成为历史,连一些普通的下游产品都将充满风险。
如果不是靠合理的有机硅产品树和有特色的产品体系,风险就更大了。
一味“做大”而不快速“做强”,只靠一些初级的、雷同的下游品种去与人竞争,前景可想而知。
有的企业家似乎并不担心中国市场上出现200多万t的甲基氯硅烷。
他们认为,届时中国成为有机硅生产大国后,大量的二甲基硅氧烷可以出口,走出国门。
业内人士提醒,无论中国市场还是世界市场都不会是无限大的。
同时,在当前节能减排的大背景下,不排除国家会出台相应措施。
到那时,变相出口消耗能源、资源的二甲基硅氧烷的前景就很难说了。
硅烷偶联剂在有机胶粘剂中的应用与技术发展目前,胶粘剂的应用已浸透到国民经济的各个领域中,在很多场合下,胶粘剂能有效地代替焊接、铆接、螺接和其它机械联接,为各生产战线简化工艺、节约能源、降低成本、提高经济效益提供了有效途径。
硅烷偶联剂成分分析、配方开发技术及作用机理
硅烷偶联剂成分分析、配方开发技术及作用机理导读:本文详细介绍了硅烷偶联剂的研究背景,理论基础,参考配方等,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。
禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事硅烷偶联剂成分分析、配方还原、配方开发,为偶联剂相关企业提供整套技术解决方案一站式服务;一、背景硅烷偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物。
通过硅烷偶联剂可使两种性能差异很大的材料界面偶联起来,以提高复合材料的性能和增加粘接强度, 从而获得性能优异、可靠的新型复合材料。
硅烷偶联剂广泛用于橡胶、塑料、填充复合材料、环氧封装材料、弹性体、涂料、粘合剂和密封剂等。
使用硅烷偶联剂可以极大地改进上述材料的机械性能、电气性能、耐候性、耐水性、难燃性、粘接性、分散性、成型性以及工艺操作性等等。
近几十年来, 随着复合材料不断的发展,促进了各种偶联剂的研究与开发。
偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂改性氨基硅烷,耐热硅烷、过氧基硅烷、阳离子硅烷、重氮和叠氮硅烷以及α-官能团硅烷等一系列新型硅烷偶联剂相继涌现;硅烷偶联剂独特的性能与显著的改性效果使其应用领域不断扩大。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。
有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案!二、硅烷偶联剂2.1.1硅烷偶联剂作用机理硅烷类偶联剂分子中存在亲有机和亲无机的功能基团,具有连接有机与无机材料两相界面的功能,对聚合物及无机物体系改性具有明显的技术效果。
硅烷类偶联剂结构通式可以写为RSiX3。
其中R为与树脂分子有亲和力或反应能力的活性官能团,如氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙乙烯酰氧基等基团等;X代表能够水解的基团, 如卤素、烷氧基、酰氧基等;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3)R基与有机物相结合。
硅橡胶与金属粘合性能研究
采 用 肉眼观察 即可 明显 看 出机 械 打磨处理 的
钢 板表 面有 均匀 的线性 纹路 , 粗糙度 较 高 , 而磷 化 处 理 的钢板表 面光 滑 而 均匀 。采用 S M 观 察 经 E 过 机械 打磨 和磷 化 处 理 的钢 板 表 面 , 果 如 图 1 结
和 2所 示 。
处 理 的钢 板表 面状态 均匀 , 有金 属 自然 光泽 ; 过 经 4 钢 板 表 面 均 匀 涂 刷 5
表 1 金 属 表 面 处 理 方 法 对 P Q 钢 板 粘 合 性 能 的 影 响 MV -
注 : 经硅烷偶联剂处理 。 未
磷 化处理 的钢 板外 观 均 一 性较 好 , 现 光 滑 的灰 呈 色 表面 。分析认 为 , 过 普 通 化学 处 理 的 钢板 表 经
第 7期
叶林铭等. 硅橡 胶 与 金 属 粘 合 性 能 研 究
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硅 橡 胶 与 金 属 粘 合 性 能研 究
叶 林 铭 , 光 速 , 连 江 , 光 亚 黄 于 张
( 四川 大 学 高 分 子 材 料 国 家 重 点 实 验 室 , 川 成 都 四 606) 10 5
摘 要 : 究 金属 处 理 方 法 对 硅 橡 胶 与 金 属 粘 合 性 能 的 影 响 。 结 果 表 明 , 通 化 学 处 理 、 械 打 磨 处 理 和 磷 化 处 理 研 普 机
烷偶联 剂 能 够使 两 种 不 同性 质 的材 料 很 好 地 结 合 , 即形成 金属一 联剂 一 偶 硅橡 胶结 合层 , 而获 得 从
第 7期
叶林 铭 等 . 橡 胶 与 金 属 粘 合 性 能 研 究 硅
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表 2 硅烷 偶联 剂 品 种 对 P V - 板 粘 合 性 能 的 影 响 M Q钢
新型硅烷类胶黏剂在氟橡胶与钢粘接中的应用研究
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材 料 工 程 /2 0 年 7 07 期
新 型 硅 烷 类 胶 黏 剂 在 氟 橡 胶 与 钢 粘 接 中 的 应 用 研 究
Re e r h o he A pplc to fa Ne l lne A d sv sa c nt ia in o w y Sia he i e i nd ng Fl orn bbe o St e n Bo i u i e Ru rt e l
Ab ta t sr c :Ad e i n b t e t l a d f o i e r b e S a d fi u t p o l m . Th b t e o h s h so e we n me a n l rn u b r i i c l r b e u f e o i c i f t i e v
N o t w e t r l t c nia ni e st rh s e n Po y e h c lU v r iy, Xia 1 07 n 7 0 2, Chi na;
2 S i a h a g S i a e c l ., d,S ia h a g 0 0 3 ,Chn ) hj z u n hj oCh mia i i Co Lt hj z u n 5 0 i 1 ia
F 一 。络 合 物 分 解 生 成 具有 活 性 亚 甲基 的物 质 , 进 氟 橡 胶 与 硅烷 偶 联 剂 生 成 化 学 键 , 时 , 些 活 性 物 质 在 硫 化 过 程 A1 促 同 这
中 生成 多 种 具 有 氮 亚 甲基 结 构 特征 的 、 有 大量 活 性 基 ( 0H) 氨基 树 脂 , 高 了 与 金 属 的粘 接 力 。 含 一 的 提 关 键 词 : 橡 胶 ; ; 接 ; M 胶 黏 剂 氟 钢 粘 F 中 图 分 类 号 : 4 34 8 TQ 3 . 3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :10 -3 12 0 )70 4 —4 0 14 8 ( 0 7 0—0 00
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FM胶黏剂首先将KH一550与A一151按2:1的 质量比倒入盛有一定量溶剂的容器中,加入适量的催 化剂及其他辅助成分,充分搅拌使混合均匀;然后在所 得胶液中加入3%(质量分数)的六亚甲基四胺一间苯 二酚络合物,搅拌使完全溶解,即得FM胶黏剂(将未 加络合物的胶液称为FM原胶液,以示区别)。密封存 放于阴凉处待用。
Accelerant agent—Destructive models tension 10ading,r/MPa
8 Maximum value;“Average value,hereinafter same
由表1可以看出,络合物对FM胶黏剂的拉剪强 度影响很大,加入六亚甲基四胺一间苯二酚的1:1(摩 尔比,下同)络合物可使拉剪强度提高72.7%,1:2络 合物可使拉剪强度提高53.4%。与多数硅烷类胶黏 剂一样,FM原胶液与金属的粘接效果不好,拉剪破坏 发生在金属表面。加入络合物后破坏形式大大改善, 由胶黏剂与金属间破坏转变为部分橡胶破坏,提高了 与金属的粘接力,克服了硅烷类胶黏剂与金属粘接效 果不好的缺陷。对拉剪测试试样破坏面表面形貌的研 究也证明了这一点,加入1:1络合物时橡胶破坏比例 高于50%,加入1:2络合物时橡胶破坏为10%~ 20%。相比之下,1:1络合物是优良的粘合促进剂,
万方数据
上,胶层应尽量薄。待胶层表面晾干后,将试件放入模 具,搭接规定尺寸的氟橡胶混炼胶胶料,叠合,加压硫 化。
一段硫化在西安机床附件厂生产的50t平板硫化 机上进行,硫化温度150℃,硫化时间30min。二段硫 化在重庆银河实验仪器有限公司生产的高温实验箱上 以阶段升温的方式进行,先经1h由室温升温至 100℃,再经1h升温至150℃并保温1h,然后经2h升 温至200℃并保温12h,最后自然冷却至室温。 1.3分析与测试
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可显著提高FM胶黏剂的粘接性能。 问苯二酚与六亚甲基四胺络合物在FM胶黏剂中
作为粘合促进剂的作用机理与轮胎和橡胶制品生产中 采用的由间苯二酚和六亚甲基四胺或它们与白炭黑并 用的HRH体系基本相似,可提高橡胶与增强体的粘 接强度,并明显改善橡胶制品的其他物理一力学性能。
络合物不稳定,它既可以离子形式也可以氢键形 式存在,也可分解成原始组分。即使在高温下也趋于 生成氢键和离子形式,但主要以氢键形式存在。由于 氢键的积极影响,络合物的活性高于间苯二酚和六亚 甲基四胺机械混合物,使其在低于200。C时就开始分 解生成具有活性亚甲基的物质,促进氟橡胶与硅烷偶 联
氟橡胶因其独特的性能在航空、航天及国防工业 等领域得到了广泛应用。但由于氟橡胶氟碳分子的高 键能和饱和性以及在自身表面张力与反应点等方面与 其他材料存在明显差异,因而很难与其他材料粘合,一 直是粘接领域的难题。在实际应用中,尤以氟橡胶与 金属材料的粘接较困难[1’2]。
硅烷类胶黏剂一直都是氟橡胶与金属粘接领域的 研究热点,同时也是品种最多、应用最广泛的一种。开
响,加入不同络合物的FM胶黏剂及其原胶液用于胺 类硫化的氟橡胶与金属粘接时拉剪强度见表1,表中 也列出了拉剪测试时的破坏类型。
表1 FM胶黏剂用于氟橡胶一钢粘接时的粘接性能 Table 1 Adhesion properties of FM adhesive in
bonding steel to fluorine rubber Property in shear by
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材料工程/2007年7期
新型硅烷类胶黏剂在氟橡胶与钢粘 接中的应用研究
Research on the Application of a Newly Silane Adhesive in Bonding Fluorine Rubber to Steel
颜录科1,寇开昌1,哈恩平2 (1西北工业大学理学院应用化学系, 西安710072;2石家庄石焦化工有限责任公司,石家庄050031) YAN Lu—kel,KOU Hai—chan91,HA En—pin92 (1 Applied Chemistry Department,School of Science, Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710072,China; 2 Shijiazhuang Shijiao Chemical Co.,Ltd,Shiiiazhuang 050031,China)
氟橡胶混炼胶氟橡胶实验胶料的配合、混炼、硫 化设备和操作程序按GB 6038—85在广东省湛江机 械厂生产的JTC-52型开放式炼胶机上进行,氟橡胶 试样停放和实验的标准温度、湿度及时间按GB 2941 —82设定。
粘接件先将规定尺寸的45 8钢试件用808砂纸, 从纵向、横向分别打磨,直至表面无锈;然后用丙酮清 洗进行脱脂。晾干后将胶液用毛刷均匀涂于金属片
Abstract:Adhesion between metal and fluorine rubber is a difficult problem.The objective of this work was to improve adhesion properties in bonding metal with fluorine rubb er.Prepared the complex from urotropine and resorcinol,adopted two kinds of silane coupling agents】<H一560,A一151 and oth— er agent developed FM adhesive,compared with Chemlok 607 adhesive and FA-1 adhesives in bonding steel to fluorine rubber vulcanized by amine compound at the same experimental conditions.The result showed that 1:1 complex formed between urotropine and resorcinol is all ideal accelerant agent for FM adhesive in bonding steel to fluorine rubber vulcanized by amine compound,its property in shear by tension loading exceeds 5MPa,can achieve 6.28MPa,that is superior to Chemlok 607 and FA一1. The complex decomposes activated substances with methylene,can promote formation the chemical bond between fluorine rubber and silane coupling agent;meanwhile,these activated substances can produce many kinds of amino resin containing a large number of activated function(一OH)in the course of vulcanization,and improves adhesion forces with metal. Key words:fluorine rubber;steel;bonding;FM adhesive
同时,在硫化过程中络合物分解出的问苯二酚与 六亚甲基四胺也可生成多种含有氮亚甲基结构特征的 活性氨基间苯二酚树脂[11|。如果提高硫化温度,活性 氨基间苯二酚树脂会发生进一步的交联反应,最终生 成具有典型的氨基亚甲基结构特征的树脂,见图1。 这些氨基树脂分子中,均含有大量的活性基(一OH), 可与金属进行粘合反应并与橡胶进行硫化反应,从而 提高了FM胶黏剂与金属的粘接力。 2.2硫化压力对粘接性能的影响
摘要:采用自制的六亚甲基四胺一问苯二酚络合物与KH一550,A-151两种硅烷偶联剂以及真他助剂等制备了可用于氟橡 胶与金属粘接的FM胶黏剂,与Chemlok 607胶黏剂和合神FA_1胶黏剂进行了胺类硫化的氟橡胶与钢粘接的对比实 验,研究了粘接机理。结果表明:等摩尔比的六亚甲基四胺一间苯二酚络合物是优良的粘合促进剂,所制备的FM胶黏剂 用于胺类硫化的氟橡胶与钢粘接时平均拉剪强度大于5MPa,最高可达6.28MPa,综合性能优于Chemlok 607和合神 FA-1。络合物分解生成具有活性亚甲基的物质,促进氟橡胶与硅烷偶联剂生成化学键,同时,这些活性物质在硫化过程 中生成多种具有氮亚甲基结构特征的、含有大量活性基(一0H)的氨基树脂,提高了与金属的粘接力。 关键词:氟橡胶;钢;粘接;FM胶黏剂 中图分类号:TQ433.4+38 文献标识码:A 文章编号:1001—4381(2007)07—0040-04
在研究氟橡胶一金属的粘接时,发现硅烷类胶黏剂
新型硅烷类胶黏剂在氟橡胶与钢粘接中的应用研究
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并不是对氟橡胶与金属都具有良好的粘接效果,它与 氟橡胶粘接性好但却与金属粘接性差。国内外该领域 的许多研究也都证明了这一点[5-8]。
本工作受轮胎和橡胶制品工业生成中六亚甲基四 胺一间苯二酚直接粘合机理的启发,采用自制的六亚甲 基四胺一间苯二酚络合物与KH一550,A-151两种硅烷 偶联剂以及其他助剂等制备了氟橡胶与金属粘接的 FM胶黏剂,解决了硅烷类胶黏剂与金属粘接性差的 问题,提高了胺类硫化的氟橡胶与钢粘接的拉剪强度, 综合性能优于Chemlok 607和FA一1。
万方数据
发成功的高效胶黏剂包括Chemlok(开姆洛克),Met—
alok,Tylok,Thxion(罗门哈斯)等。美国洛德公司的 Chemlok 607就是普遍应用于硅橡胶、氟橡胶与金属 粘合的硅烷类专用胶黏剂[3]。此外,青岛密封工业公 司的FZ一1粘合剂[4’5]与济南合神科技发展有限公司 的合神FA.1胶黏剂是目前国内较成功的用于氟橡胶 与金属粘接的硅烷类胶黏剂。