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硅烷偶联剂的作用机理

发布时间:2021-11-01浏览量:825

  硅烷偶联剂是在同一分子里含有两种不同反应基团——无机和有机反应基团的硅基化学分子,其基本结构如图示:

  Y—Si—(OR)3

  图中的OR是指可水解基团——烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。烷氧基能与添加的或无机物表面残留的水反应,水解成羟基,然后这些羟基再和无机物表面的羟基发生缩合反应,脱去一个水分子,进而形成牢固的化学键;

  图中的Y是指有机官能基团,如氨基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、乙烯基、巯基等。不同的有机官能团适用于不同的有机聚合物,它能与聚合物进行化学反应(热固性)或形成物理缠绕、互穿网络体系(热塑性)而形成牢固的化学键。

  硅烷偶联剂就是通过上述两类不同反应性的基团在无机材料(如玻璃、金属或无机矿物)和有机材料(树脂、塑料、橡胶、涂料、粘合剂等各种有机聚合物)的界面起作用,结合、偶联无机和有机这两种截然不同的材料,从而极大地提高各类树脂基复合材料的干、湿态机械强度和电气性能。

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未添加硅烷偶联剂的树脂-填料两相分离,界面清晰。

添加了硅烷偶联剂树脂-填料两相结合紧密,界面模糊。

 

  硅烷偶联剂的OR水解后形成的硅醇相互之间也可以进行缩聚反应,这就使硅烷偶联剂也能在一些场合作为交联剂使用。