有機硅產品原分為硅油、硅橡膠和硅樹脂,自美國聯合碳化物公司(UCC)于本世紀中期開發出了硅烷偶聯劑(SA),其在近年發展極快,其成為有機硅產品的第四大類,SA具有品種多、結構復雜、用量少而效果顯著等特點,廣泛用于表面處理,諸如熱塑性增強塑料的表面處理、填充物的表面處理、密封劑,樹脂、混凝土、水交聯性聚乙烯、樹脂封裝材料、殼型造型、輪胎,帶涂料、膠粘劑、焊泥及其它。

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硅烷試劑的一般結構式為:Y-R-SiX3,其中:Ｘ是結合在硅原子上的水解性基團,如氯基、甲氧基、乙氧基、乙酰氧基等;Ｙ為有機官能團,如氨基,環氧基等;Ｒ是具有飽和或不飽和鍵的碳鏈。所以它分布在無機物與有機物界面上時,在相互沒有親和力而難以相容的界面之間起著“乳化劑”的作用。由于界面現象非常復雜,單一的理論往往難以充分說明,對于硅烷試劑在界面的作用機理就有多種解釋。

已經提出的關于硅烷試劑在無機物表面行為的理論主要有化學結合理論、物理吸附理論、氫鍵形成理論、可逆平衡理論等。Arkies提出的理論模式被認為是最接近實際的一種理論,硅烷試劑按這一機理在無機物表面上的反應過程如圖1所示;硅烷試劑首先接觸空氣中的水分而發生水解反應,進而發生脫水反應形成低聚物,這種低聚物與無機物表面的羥基形成氫鍵,通過加熱干燥,發生脫水反應形成部分共價鍵,最終結果是無機物表面被硅烷覆蓋。從上述作用機理還可以看出,無機物的表面上不具有羥基時,就很難發揮出相應的作 用或效果。對于有機體系,大多數分子中都具有特定的官能團而表現出該聚合物的特性。SA同聚合物有機宮能團發生化學反應,從而產生偶聯效果,一般認為SA對于固化過程中伴隨著化學反應的熱固性樹脂效果最為明顯,而對于缺乏反應性和極性基團的熱塑性樹脂效果差。文獻還給出了SA與無機和有機物質的典型應用配合。
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