硅烷偶联剂处理棉短纤维及其对EPDM的增强作用
带羧基硅烷偶联剂的作用

带羧基硅烷偶联剂的作用带羧基的硅烷偶联剂具有增强材料表面活性、改善材料性能、提高材料耐久性等作用。
其具体的作用和用途如下:1.增强材料表面活性:带羧基的硅烷偶联剂能够与无机材料表面发生化学反应,形成有机硅化合物薄膜,从而在材料表面形成一层保护层,提高材料的耐候性、机械性能和化学稳定性,延长材料的使用寿命。
2.改善材料性能:硅烷偶联剂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。
3.提高材料耐久性:带羧基的硅烷偶联剂能使材料具有更强的耐久性,能提高填料的分散性及粘合力,改善无机填料与树脂之间的相容性,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。
4.增粘剂作用:带羧基的硅烷偶联剂在作为增粘剂使用时,能提高粘接强度、耐水、耐气候等性能。
5.其他应用:在涂料工业中,带羧基的硅烷偶联剂被广泛用于改善涂料的附着性能和耐候性;在建筑领域,带羧基的硅烷偶联剂被应用于改善混凝土的抗渗透性和耐久性。
此外,带羧基的硅烷偶联剂还应用于其他领域,例如人造石行业、木塑行业、粉体改性等。
带羧基的硅烷偶联剂具有多种优点,具体如下:1.可提高胶粘剂的附着力,增强材料与材料之间的结合力。
2.可以改善材料的耐候性和化学稳定性,提高材料在各种环境条件下的稳定性和耐久性。
3.在涂料领域中,可以增强涂料的耐候性和化学稳定性,保护涂层不受恶劣环境的影响。
然而,带羧基的硅烷偶联剂也存在一些缺点:1.可能会对某些材料产生不良影响,例如对某些塑料或橡胶材料产生腐蚀作用。
2.在使用过程中,需要严格控制添加量和使用条件,否则可能会影响材料的性能。
请注意,这些是带羧基硅烷偶联剂的优缺点,具体的优缺点可能因应用领域、使用条件和材料类型等因素而有所不同。
在使用带羧基硅烷偶联剂时,建议根据实际情况进行评估和选择。
如需了解更多关于带羧基硅烷偶联剂的作用,建议咨询化学领域专业人士或查阅化学研究文献。
硅烷偶联剂

硅烷偶联剂KH570一、简介KH-570硅烷偶联剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷是一种有机官能团硅烷偶联剂,对于提高玻纤增强和含无机填料的热固性树脂能提高它们的机械电气性能,特别是通过活性游离基反应固化(如不饱和聚酯,聚氨酯和丙烯酸酯)的热塑性树脂的填充,包括聚烯烃和热塑性聚氨酯。
二、国外对应牌号:A-174(美国联合碳化物公司)KBM-503(日本信越化学工业株式会社)SH-6030(美国道康宁化学公司)三、化学名称:γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷四、分子式:CH2=C(CH3)COOC3H6Si(OCH3)3五、典型的物理性质参数标准指标外观微黄色至无色透明液体颜色 Pt-Co, ≤ 30密度(ρ 20℃,g/cm3) 1.043~1.053折光率(nD 25°C) 1.4285 ~1.4310沸点:255℃纯度%, ≥ 97.0溶解性硅烷偶联剂KH-570可溶于甲醇、乙醇、乙丙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯,水解后在搅拌下可溶于PH=4的水中,水解产生甲醇.六、用途:主要用于改善有机材料和无机材料的粘接性能,特别适用于游离基交联的聚酯橡胶,聚烯烃、聚苯乙烯和在光敏材料中作为助剂。
七CAS NO. : 2530-85-0八特征和用途KH-570硅烷偶联剂的用途:(1)当复合材料用经过与聚酯相容的表面处理剂处理过的玻纤时,能显著提高复合材料的强度,这种表面处理剂通常包括硅烷偶联剂、成膜剂、润滑剂和抗静电剂。
(2)此产品提高填充白碳黑、玻璃、硅酸盐和金属氧化物的聚酯复合材料的干湿态机械强度。
(3)此产品提高许多无机填料填充复合材料的湿态电气性能。
例如:交联聚乙烯和聚氯乙烯。
(4)此产品可与醋酸乙烯和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体共聚合成可室温交联固化的。
这些硅烷团化聚合物广泛应用于涂料、胶粘剂和密封胶中。
提供优异的粘接力和耐久力。
硅烷偶联剂KH-845-4(SG-Si 1289) 化学名双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物英文名bis-(γ-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfideCAS 编号40372-72-3对应国外牌号A-1289(美国威科)、Z-6940(美国道康宁公司)、Si 69(德国德固萨)产品外观黄色透明液体。
硅烷偶联剂的作用原理

硅烷偶联剂的作用原理首先,硅烷偶联剂的分子结构特点决定了其具有很强的亲硅性和亲油性,使其能够有效地在有机物和无机物之间建立化学键。
硅烷偶联剂的分子结构通常含有一个或多个硅烷基(R-Si)和一个或多个活性官能团(例如氨基、羧基、羟基等)。
硅烷基可以通过官能团与无机材料表面形成化学键,而官能团可以与有机物表面发生反应。
这种特殊的结构使硅烷偶联剂能够同时与有机物和无机物发生反应,从而实现它们之间的紧密结合。
第二,硅烷偶联剂的化学反应是实现有机物和无机物之间偶联的关键。
其反应机理主要包括两种:一是硅烷偶联剂中的硅烷基与无机材料表面的氢原子发生取代反应,形成硅氧键;二是硅烷偶联剂中的官能团与有机物表面的官能团发生化学反应,如缩酐反应、缩醛反应、羧酸反应等。
这些反应能够在官能团之间建立化学键,使硅烷偶联剂与有机物和无机物之间形成稳定的化学键。
最后,硅烷偶联剂的界面效应是指其在有机物和无机物界面上所表现出的性质和作用。
硅烷偶联剂在界面上能够形成一层物理或化学的稳定膜,不仅可以改善两者之间的相溶性和相容性,还能提高它们之间的粘附性、增加界面的密封性和抗湿性,从而有效地减少水分、氧和污染物等对界面的腐蚀和破坏。
此外,硅烷偶联剂还能调节界面的电荷性质,改变界面表面的电性和化学反应性,进一步提高界面的稳定性和功能性。
总之,硅烷偶联剂的作用原理可以归结为其独特的分子结构、化学反应和界面效应的综合作用。
通过这种作用机制,硅烷偶联剂能够实现有机物和无机物之间的有效偶联,并提高它们之间的相容性、粘附性和界面性能,从而在多种领域中得到广泛应用。
硅烷耦合剂和硅烷偶联剂

硅烷耦合剂和硅烷偶联剂硅烷耦合剂和硅烷偶联剂是一类常用于改善复合材料界面性能的化学物质。
它们能够使得纤维或填料与基体之间形成更加强大和耐久的结合,从而提高材料的力学性能、耐久性以及热稳定性。
本文将介绍硅烷耦合剂和硅烷偶联剂的基本特点、作用原理以及适用范围等方面的内容。
一、硅烷耦合剂的基本特点硅烷耦合剂是一种具有氨基、羟基、羰基等官能团的硅化合物。
它们通常以有机溶剂或水溶液的形式出现,并能够与纤维、填料表面的羟基、羰基、氨基等官能团反应,形成硅氧键,从而加强界面结合力。
硅烷耦合剂主要特点有:1. 易于制备:硅烷耦合剂可以通过简单的化学合成得到,成本低廉。
2. 适用性广:硅烷耦合剂适用于多种基材,包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷等。
3. 界面改性效果好:硅烷耦合剂能够有效地改善纤维或填料与基体之间的结合,提高复合材料的性能。
二、硅烷耦合剂的作用原理硅烷耦合剂的作用原理主要涉及它与纤维或填料表面官能团之间的化学反应。
官能团之间的反应会导致硅烷分子与纤维或填料表面形成共价键,从而加强界面结合。
同时,硅烷耦合剂分子中的有机基团表面活性效应,可以改变界面的方向和形态,进一步增强耦合剂在纤维或填料表面的吸附和强化作用。
此外,硅烷耦合剂分子的化学性质也会对其作用效果产生影响。
三、硅烷耦合剂的适用范围硅烷耦合剂在复合材料、涂料、印刷等领域都有广泛的应用。
在复合材料领域,硅烷耦合剂适用于玻璃纤维、碳纤维等不同类型的纤维增强材料。
其作用效果包括增加强度、提高热稳定性、改善阻燃性能等。
在涂料和印刷领域,硅烷耦合剂可以改善材料的湿润性、附着力和耐水性等性能。
四、硅烷偶联剂的基本特点硅烷偶联剂是一种带有硅基和有机官能团的化合物。
与硅烷耦合剂不同的是,硅烷偶联剂一般具有两个或以上的反应性官能团,能够同时与基体和填料或纤维表面反应。
硅烷偶联剂的主要特点包括:1. 高反应性:硅烷偶联剂分子中的官能团能够与基体、填料或纤维表面的多种官能团反应,使得其反应性较高。
硅烷偶联剂的作用

RO O RO Si R' Si OH RO RO O Si OH RO Si R' O Si O RO
1. hydrolysis 2. coupling - ROH
RO Si O Si R' O ROOR O Si O Si O RO O Si R' OR
+ H2O - 2* ROH
O Si O
总结
• PEG4000和硅烷偶联剂在有白炭黑的 配方住一起使用,最主要的效果就是增加 产品耐磨性,所以最常用在轮胎和鞋底等 产品中。 • PEG4000也可以单独使用,作为一种 润滑剂和活性剂,在很多配方中都有,例 如EPDM中一般会使用。
RO O Si R' O
Si O Si R' O OR Si O RO
Si OH RO O RO Si R' RO
Si O Si R' O RO
ห้องสมุดไป่ตู้
Si O Si R' O RO
初级反应
二级反应
沉降法白碳黑是水解性,极性的纳米级填料, 沉降法白碳黑是水解性,极性的纳米级填料,能够在表面生成 可反应的硅氧集团 白碳黑容易结团, 白碳黑容易结团,通过氢键形成牢固的填料网络结构 通过提高填料装填量和表面区域, 通过提高填料装填量和表面区域,能够加强填料网络结构 用非极性的硅烷偶联剂对极性白碳黑表面进行改善, 用非极性的硅烷偶联剂对极性白碳黑表面进行改善,可以削弱 白碳黑网状结构 硅烷偶联剂联结白碳黑-橡胶,从而提高了胶料的性能(滚动阻力、 硅烷偶联剂联结白碳黑-橡胶,从而提高了胶料的性能(滚动阻力、 耐磨性) 耐磨性).
形成机理
物理表面 表面基团 表面亲和性 对 S 硫化的影响 电导特性
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
硅烷偶联剂对玻璃纤维复合材料的作用机理浙理工

硅烷偶联剂对玻璃纤维复合材料的作用机理浙理工
硅烷偶联剂是一种有机硅化合物,它含有硅-氧-碳键,可以与玻璃纤维表面的氢氧基(-OH)反应,形成硅-氧-硬键,从而将硅烷分子牢固地连接到玻璃纤维表面。
硅烷偶联剂的作用机理如下:
1. 增强界面粘合力:硅烷偶联剂在与玻璃纤维表面反应后形成的硅-氧-硬键,可以牢固地连接玻璃纤维和树脂基体之间,提高界面的粘结强度,使得复合材料具有较高的力学性能。
2. 提高抗湿热性能:玻璃纤维复合材料容易受到水分和湿度的影响,导致界面失效和材料性能下降。
硅烷偶联剂可以形成一层亲水性的硅氧化膜,可以阻隔外界水分的进入,从而提高复合材料的抗湿热性能。
3. 提高耐磨性:硅烷偶联剂可以将硅烷分子牢固地连接到玻璃纤维表面,形成一层具有较高硬度和抗磨性的硅氧化膜,能够有效提高玻璃纤维的耐磨性能。
总之,硅烷偶联剂通过增强界面粘合力、提高抗湿热性能和耐磨性,可以改善玻璃纤维复合材料的力学性能和耐久性能,提高其在工程领域的应用价值。
硅烷偶联剂类附着力促进剂

硅烷偶联剂类附着力促进剂硅烷偶联剂是一种广泛应用于材料科学与工程领域的功能性化学物质,它通过在材料表面形成一层稳定的硅氧键结构,具有优异的附着力促进性能。
本文将简要介绍硅烷偶联剂的概念、应用领域以及相关研究内容。
硅烷偶联剂是一类分子结构中含有硅原子、有机基团和可与材料表面反应的官能团的化合物。
它主要通过与基体表面发生化学反应,形成稳定的硅氧键结构,从而提高材料表面的附着力。
硅烷偶联剂具有官能化学、防腐性能、表面改性和分散性能等方面的优点,广泛应用于领域如粉体涂料、胶粘剂、填料表面改性、橡胶制品、涂料和树脂等。
在粉体涂料领域,硅烷偶联剂可用于改善颜料的分散性,增加涂膜附着力和耐久性。
研究表明,硅烷偶联剂与颜料、树脂基体之间形成强化键,提高了颜料的分散度和附着力,从而使涂膜更加均匀、牢固。
此外,硅烷偶联剂还可以提高涂料的耐候性、耐化学性和耐磨性。
在胶粘剂领域,硅烷偶联剂可用于改善基材与胶粘剂之间的附着力。
研究表明,硅烷偶联剂能够与基材表面发生化学反应,形成稳定的硅氧键结构,增强基材与胶粘剂之间的结合力。
此外,硅烷偶联剂还可以提高胶粘剂的耐热性、抗水性和耐腐蚀性。
在填料表面改性领域,硅烷偶联剂可用于提高填料的分散性和与基体之间的结合力。
研究表明,硅烷偶联剂可以在填料表面形成化学键,增强填料与基体之间的相互作用力,从而提高填料的粒径分散性和填充效果。
在橡胶制品领域,硅烷偶联剂可用于提高橡胶材料的耐磨性、耐候性和抗老化能力。
研究表明,硅烷偶联剂可以与橡胶表面形成化学键,增强橡胶与填料、增塑剂之间的相互作用力,从而改善橡胶材料的物理和力学性能。
在涂料和树脂领域,硅烷偶联剂可用于提高材料的耐久性、表面硬度和附着力。
研究表明,硅烷偶联剂能够与树脂基体形成稳定的硅氧键结构,提高材料的刷涂性能和耐候性。
总之,硅烷偶联剂是一种重要的附着力促进剂,具有广泛的应用领域。
相关研究内容包括硅烷偶联剂的合成方法、表面改性机制、附着力测试方法以及硅烷偶联剂与基体表面的相互作用等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关键 词 :硅 烷 偶联 剂 ,棉短 纤维 ,三 元 乙丙橡 胶 ,预处理
短纤维 一 橡胶复合材料 (FC 具有高模量、 SR )
高抗刺扎性、 高撕裂强度、 高尺寸稳定性、 抗蠕变 等特点。 但是短纤维在橡胶 中分散困难以及界面粘 合陛不好一直是 8 R 应用上的两大难题 。尤其是 FC 未经处理的棉短纤维 (C ) 由于氢键或原纤化作 SF , 用 而易于集 束,在 橡胶 中难 以均 匀分散 。
相 比 ,硅 烷偶联 剂预 处 理 的 S F具 有更佳 的补 强性 能 ,SR C F C的拉 伸 强度 、撕 裂 强度 和扯 断伸 长率 更 高 。 其 中 ,硅 烷 偶联 剂 K - 7 (一氨 丙基三 乙氧 基硅 烷 )和 K - 8 ( - H 50 3 H 5 0 3
巯 丙基三 乙氧 基硅 烷 )处理 S F对 E D C P M的增 强 效果 更 为明 显 。
1实验内容
1 1 主要 原料 . ED ,型 号为 B n . G 35 ,德 国 B yr PM ua F 80 P ae
在一定条件 下,采用简易 而独特 的方法对 SF C 进行预处理 ,然后干燥密封备用 。 根据配方, 在开炼机上将 ED 母炼胶和其它组分 (C 、促 PM SF B 、促 M z 、促 T A 和 Z O R 、S n )混炼均匀后出片; 然后硫化 ( 6 ℃ ×1 M a ×1 m n 。 10 OP i) O 1 5 性 能 测试 . 拉伸强度按 G 5 8 19 标准测试 ; B2 - 9 8 撕裂强度 按 G/ 59 19 B T 2— 99测试 ; 硬度 ( 氏A 邵 )按 G 5 1 B 3— 19 8标准测试 ; 9 热空气老化性 能按 G / 3 — B T 5 I 2 19 标准测试 ( 99 老化条件均为 10 ×4 h 。 2℃ 8)
对于 S F补 强橡 胶复 合 材料 的研 究在 以往 未 C 受 到应有的 关注 。 近年 来世界性 的资源危 机和生 态 问题 , 使人 们越来 越重 视对 以 SF C 为主 的天然 纤维
( 一 Y一 三乙氧基硅) 双 [ ( 丙基] 四硫化物 ) ,均由广 东信力特种橡胶制品有限公司提供 。 1 2 实验配方 ( h ,下 同) . pr ED,10 PM 0 ;氧化锌,50 . ;硬脂酸,10 .;高 耐磨炭黑 (30 ,6 ;石蜡烃油,2 ;防老剂R N3 ) 0 o D (,2 2 , 三甲基 - ,二氢基喹啉聚合体 ) . ; 12 ,20 防老剂 船 (_ 2 巯基苯并咪唑) . ;促进剂 M(- ,10 2 巯基苯并噻唑) . ;促进剂 TA( ,05 R 四硫化双五甲 亚基秋兰姆) . ;促进剂 B 二正丁基二硫代 ,07 5 Z( 氨基 甲酸锌 ) . ;硫磺,18 C ,0 2 改 ,15 . ;SF — 0(
棉短纤维 SR F C的先降后升,其中 K 一 7 预处理 H 50 的 SR 拉伸强度最好,远高于未改性 SF FC C 复合材
短纤 维 的加入 ,短 纤维 限 制基体 变 形,不 能
有效分散拉伸应力。加上纤维端部薄弱点的负面
影响, 从而导致SR 的拉伸强度呈下降趋势 。 FC 但 是,相 比之 下,不 同偶联 剂 处理 的 S F SR C 对 FC的
时 皇
\L { c 《w II 一 — , S J
g
4 3
\{ I
3
( ( 广东橡胶)2 1 年 第 5 ) 00 期
2结 果 与讨论 料。
3
不同硅烷偶联剂改性 S F C 的用量对 SR 拉伸 FC 强度的影响如图 1 所示 。由图 1 可见,随着棉短纤 维用量增加,SR FC的拉伸强度不断下降,而改性
变 品种及用量) 。
增强高聚物复合材料的研究 [。 1 1 本论文通过选择多种硅烷偶联剂,采用简易 而独特的方法对 8F C 进行预处理, 并应用于三元乙
1 3 主要仪器设备 .
XK 10 S- 6 开放式炼胶机 ,L- 40×40 QBD 0 0 平板
硫化机 ,115型电热鼓风干燥箱 ,G. 1 有较大的不 同。
3 3 3 3 2
垂
5
1 0
1 5
2 0
Fi e o d n p r b rl a i g/ h
2
硅烷偶联剂处理棉短纤维及其对 ED 的增强作用 PM
硅 烷偶 联剂处 理棉 短纤 维及其对 E D P M的增强作 用
岑 兰 ,徐 运祺 ,李福 强 ,陈福 林 ,周彦 豪
( 东工业大学材料 与能源学院,广州,5 0 0 ) 广 106 摘 要 :本论文初 步探讨 了几种硅烷偶联剂预处理棉短纤维 ( C )种类、取 向和 用量对短 SF 纤维 / 胶 复合 材 料 (F C)力学性 能和 老化 性 能 的影 响 。研 究结 果 表 明:与未 处理 SF 橡 SR C
丙橡胶 (PM SF ED )/ C 复合材料的制备,研究了预
处理 SF的种类 、取 向和 用量对 SR C F C力学 性能 的
影 响。
加热混合机,CT 24电子万能试验机,4 1 型老 M4 0 0A 化试验箱 ,L_ xA型 S oe A型橡 胶硬度计 。 h r
1 4 试 样 制备 .
公司产品;未处理 SF C ,加热减量 <8 , % 棉纤维含
量 >9 % 5 ,长度 约 是 0 6—0 8 m,直径 约是 6. . .m
0 80 ~ . 微米,黑龙江省富锦市橡胶有限责任公司 产品;硅烷偶联剂 K- 5 3 氨丙基三乙氧基硅 H 50(_ 烷) H 5 0 (一缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅 、K 一 6 3 烷) H 5 0 (一甲基丙烯酰氧基丙基三 甲氧基 、K 一 7 3 硅烷) K-8 3 巯丙基三乙氧基硅烷) S6 、 H50(一 和 i9