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。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%-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P H值：

产品名称

处理时的溶剂

适宜P H值

KH-550

乙醇/水

9.0~10.0

KH-560

甲醇/水

4~5

KH-570

甲醇/水

4~5

KH-590

乙醇/水

4~5

KH-792

甲醇/水

9.0~10.0

A-151

乙醇/水

4~5

A-171

甲醇/水

4~5

A-172 甲醇/水4~5

偶联剂的包装：

5KG塑料桶，一箱20KG（内装4只5KG塑料桶）

25Kg塑料桶、200 KG塑料桶、200KG铁桶

硅徍偶联剂的贮存

硅烷偶联剂应存放于密封、避光、通风、干燥的仓库中，保质期为一年，一年后经检验合格方可继续使用

硅烷偶联剂的使用领域被研究最多之一的就是FRP环氧树脂，该用途要求复合材料具有非常优异的电气性能和热冲击稳定性。在这两个场合，预先用硅烷偶联剂水溶液对玻璃布进行前处理，然后再浸泡于树脂清漆中使其固化。

硅烷偶联剂通常制成稀薄水溶剂来使用。硅烷偶联剂的水溶液浓度通常为0.1～2.0％左右。若水溶性性较差的硅烷偶联剂可用0.1～2.0％左右的醋酸水或水-乙醇（醋酸水-乙醇）混合液稀释后使用。醋酸具有促进硅烷偶联剂加水分解和提高硅烷醇稳定性的双重效果

硅烷偶联剂的烷氧基可以脱去生在羟基，然后两个羟基脱水，形成硅-氧-硅键，这就偶联了，你想如果树脂中的偶联剂都这样的话，就会生成巨大的网络结构，也就是热塑性树脂了。所以就硬了