功能性与硅橡胶、硅油及硅树脂并称为**硅材料四大门类;从结构上来说,通常将主链为-Si-O-C-结构的**硅小分子统称为功能性,而将主链为-Si-O-Si-结构的小分子中间体和聚合物大分子一般称之为硅氧烷,即硅橡胶、硅油及硅树脂产品;从功能上来看,功能性多为杂交结构,多数产品在同一个分子中同时含极性与非极性两类官能团,可以作为无机材料和**材料的界面桥梁或者直接参与**聚合材料的交联反应,仲氨基双SCA-A67X,从而大幅提高材料性能。
功能性有下列不同分类方法:按活性**基团与Si的相对取代位置可分为γ-取代和α-取代两种类型;按可水解基团官能度分为三官能和双官能两种,其中三官能占市场绝大部分;按取代基种类分类更多,其中含基、氨基类、链烯基类、环氧基类、酰氧基类是国内生产和消费较大的品种。按用途可分为偶联剂和交联剂两大类。
品种众多,其用途主要根据官能团品种及结构决定,主要应用领域包括橡胶、复合材料、塑料、粘合剂等领域,跨度非常广。在橡胶中主要指轮胎加工用途,复合材料中主要指对材料中无机材料和**材料之间进行界面处理用途,粘合剂则主要指室温化硅橡胶使用的交联剂以及其他非硅类粘合剂的应用,塑料主要是指聚烯烃加工用途。其他行业如纺织、涂料、油墨等行业也有涉足,但受产品质量和牌号限制,国产在这几个消费领域所占比例较小。
硅微粉的表面改性技术是一门与应用技术密切相关的技术,从应用角度来说是具有很强的针对性。由于偶联剂的水解效果取决于Si-X,而与**高分子材料的反应活性则取决于C-Y。因此对于不同的基材或处理的对象,选择合适的偶联剂是至关重要的。
偶联剂的种类有几十种:氨基、氯基、链烯基、环氧基、巯烃基、阳离子基、双官能团等。
选择方法主要是通过试验预选,并应根据偶联剂的结构、性质及与硅微粉作用的机理,同时还需综合考虑下游产品基料的组成及对偶联剂反应的效果等。
另外,偶联剂的选择还应考虑是否选择两种以上的偶联剂。在有些情况下选择两种偶联剂是十分必要的,可以起到协同和多功能化的效果。如选择了两种以上的偶联剂,还应认真的考虑哪一种偶联剂先加或后加的问题。
是一类分子中同时含有两种不同化学性质的**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。偶联剂还可能对界面区域产生改性作用,以增强**相与无机相的边界层。
因此,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。
其经典产物可用通式XSiR3表示。
式中,X为非水解基团,道康宁 Z-6436,包括链烯基(主要为Vi)以及末端带有Cl、NH2等官能团的烃基,即碳官能基;R为可水解基团,3-氨三乙氧基,包括OMe、OEt等。
X中所带的官能团容易和**聚合物中的官能团,如OH、NH2、COOH等反应,,从而使和**聚合物连接;当官能团水解时,则Si-R转化成Si-OH,并副生HR,如MeOH、EtOH等。而Si-OH既可与其他分子中的Si-OH或被处理基材表面的Si-OH发生缩合脱水反应形成Si-O-Si键结合,甚至还可与某些氧化物反应,生成稳定的Si-O键合,从而使得以和无机物或金属连接。