对于复合材料来说,颗粒与树脂之间的界面往往是应力集中点和微裂纹发起点,为了进一步改善界面,提高材料整体性能,需要采用偶联剂对其表面进行改性。偶联剂种类繁多,偶联剂正是其中之一。
偶联剂(简称“SCA”或“”)是能同时与极性物质和非极性物质产生一定结合力,把两种性质完全不同的材料连接在一起的化合物硅,其通式可表示为R-SiX3。身为偶联剂中被应用得较早、较广泛的一员,偶联剂发展至今已有近70年的历史,几乎可以与任何一种材料交联,包括热固性材料、热塑性材料、橡胶及无机材料等,因此应用十分广泛。
但随着现代复合材料研究的不断发展,对偶联剂性能要求越来越高,不同功能、不同要求的新产品被陆续被研制和开发出来。其新型多功能便是其中一员,具有如下优势:
①和无机填料的表面包覆率更高;
②和**树脂的相容性更广;
③功能特点更明显;
④填料添加量更大,使下游客户的生产成本降低更明显。
硅微粉表面改性设备的选择,应根据其表面改性机理所确定的加工工艺为基准,选择和配套无污染的表面改性设备。目前前国内的表面改性设备比较多,但是有些表 面改性设备没有遵循硅微粉表面改性的机理及工艺要求等制造的,造成表面改性的效果不好,因此要对购置的改性设备进行改造和配套后才能达到较好的效果。
表面改性设备的选择是硅微粉表面改性至关重要的一个环节,在选择表面改性设备时应考虑满足以下几点要求:
一是表面改性设备能将硅微粉在动态状况下加热并保温,保温时间能够自动控制。
二是要有排气装置,可将表面改性前后脱除的水以蒸气的方式排出,使偶联剂与粉体产生缩合反应,达到形成共价键的效果。
三是保证硅微粉在表面改性机中处在高速动态的状况下。
四是表面改性设备应满足表面改性剂分加的要求。
五是为解决表面改性中产生的假团聚和硬团聚体,一定要进行有效的分级,应有**的分级设备进行配套。
随着汽车、飞机、船舶、家电等行业的发展,对金属零件表面耐腐蚀、耐高温、磨损、抗氧化、防辐射、导电、导磁、绝缘、装饰等特殊性能的要求更加广泛,促使金属表面处理技术迅速发展起来。
国内用于金属表面处理的主要方法是磷化法,由于磷化法高能耗、高污染、高成本,逐步被表面处理技术取代,处理技术正在不断地被研发、成熟完善和应用。处理与传统的磷化法相比具有以下优点:无有害重金属离子,不含磷,*加温且处理过程不产生沉渣,德国赢创Si-69,处理时间短,控制简便;可省去表调工序,槽液可重复使用;有效地提高了涂料对基材的附着力;可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。因此,新型的环保、节能、低排放、低使用成本的金属表面处理技术成为国内外技术人员研究的重点。
偶联剂是一类具有**官能团的含硅化合物。其分子式可用通式Y(CH2)nSiX3表示,此处n=0-3;X通常是氯基、乙氧基、甲氧乙氧基、乙酰氧基等,这些基团水解时即生成硅羟基,而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是基、氨基、环氧基、甲酰氧基、巯基或脲基,这些**官能团可与**物质反应。当硅官能团水解时,则Si-X转化成Si-OH,并副生HX。Si-OH既可与其它分子中的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(如氧化铝、氧化铁、氧化、氧化钛、氧化镍等)反应,含 SCA-S69X,生成稳定的Si-O键合,从而使得以和无机物或金属连接。利用的这一特性,可将其应用于金属防锈及防氧化,,Mg、Al、Cr、Fe、Zn等金属经处理后,可大大提高其抗腐蚀性能。
处理技术正是利用了偶联剂的特殊性能。在金属表面的成膜过程为:
(1)偶联剂经水解后,形成具有疏水和亲水结构的硅醇;
(2) 通过分子间脱水缩合形成有序的低聚物;
(3) 低聚物与金属表面上的羟基形成键;
(4) 由于分子内脱水,优质kh560批发,部分形成共价键后,紧密排列在金属表面,形成一层致密的膜。