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功能性硅烷的用途分类和应用

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从功能上来看,功能性硅烷多为杂交结构,多数产品在同一个分子中同时含极性和 非极性两类官能团,可以作为无机材料和有机材料的界面桥梁或者直接参与有机聚 合材料的交联反应,从而大幅提高材料性能,是一类非常重要、用途非常广泛的助 剂。按用途可分为硅烷偶联剂和硅烷交联剂两大类。

硅烷偶联剂:是一类分子中同时含有两种不同化学性质的有机硅化合物,用以改善 聚合物与无机物实际粘接强度,这既可能是指真正粘接力的提高,也可能是指浸润 性、流变性和其它操作性能的改进。偶联剂还能对界面区域产生改性作用,以增强有机相与无机相的边界层。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,形成有机基体-硅烷偶联 剂-无机基体的结合层,提高复合材料的性能和增加粘接强度。硅烷偶联剂广泛运用 于胶黏剂、涂料和油墨、橡胶、铸造、玻璃纤维、电缆、纺织、塑料、填料、表面 处理等行业。常见的硅烷偶联剂如:含硫硅烷、氨基硅烷、乙烯基硅烷、环氧基硅 烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

硅烷交联剂:是指含两个或两个以上硅官能团的硅烷,能在线型分子间起架桥作用, 从而使多个线型分子或轻度支链型大分子、高分子相互键合交联成三维网状结构, 促进或调解聚合物分子链间共价键或离子键的形成。交联剂是单组分室温硫化硅橡 胶的核心部分,是决定产品交联机理和分类命名的基础。根据缩合反应产物的不同, 可以把单组分室温硫化硅橡胶分为脱酸型、脱酮肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型、 脱丙酮型等不同类型。

含硫硅烷已成为我国功能性硅烷产量最大的品种,其次为各类交联剂,其他品种中 产量最大的依次为氨基硅烷、乙烯基硅烷和环氧基硅烷等。

功能性硅烷品种众多,其用途主要根据官能团品种及结构决定,主要应用领域包括 复合材料、橡胶加工、塑料、粘合剂、涂料及表面处理等领域。目前硅烷已经经过 70 多年的应用历史,从最初的玻纤处理剂已经发展到如今在各个领域的广泛应用。

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