概述化学名称:γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷
化学结构式: CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
对应牌号:中科院KH-570、美国联碳公司A-174、美国道康宁公司Z-603、日本信越公司KBM-503
外观性状:为无色或微黄透明液体,溶于丙酮、苯、乙醚、四氯化碳,与水反应。
沸点:255℃,
密度(25℃)g/mL:1.040,
折光率ND: 1.429,
闪点:88℃
应用领域玻璃纤维的表面处理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,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。目前,在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。填充塑料用无机填料的表面处理可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,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。密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。
关于作用机理,可参见硅烷偶联剂。
使用方法表面预处理法将硅烷偶联剂配成 0.5~1%浓度的稀溶液,使用时只需在清洁的被粘表面涂上薄薄的一层,干燥后即可上胶。所用溶剂多为水、醇、或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。除氨烃基硅烷外,由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂,并将 pH 值调至 3.5~5.5。长链烷基及苯基硅烷由于稳定性较差,不宜配成水溶液使用。氯硅烷及乙氧基硅烷水解过程中伴随有严重的缩合反应,也不宜配成水溶液或水醇溶液使用,而多配成醇溶液使用。水溶性较差的硅烷偶联剂,可先加入 0.1~0.2%(质量分数)的非离子型表面活性剂,然后再加水加工成水乳液使用。迁移法将硅烷偶联剂直接加入到胶粘剂组分中,一般加入量为基体树脂量的 1~5%。涂胶后依靠分子的扩散作用,偶联剂分子迁移到粘接界面处产生偶联作用。对于需要固化的胶粘剂,涂胶后需放置一段时间再进行固化,以使偶联剂完成迁移过程,方能获得较好的效果。实际使用时,偶联剂常常在表面形成一个沉积层,但真正起作用的只是单分子层,因此,偶联剂用量不必过多。硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法,前者是用稀释的偶联剂处理填料表面,后者是在树脂和填料预混时,加入偶联剂的原液。硅烷偶联剂配成溶液,有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散,溶剂是水和醇配制成的溶液,溶液一般为硅烷(20%)、醇(72%)、水(8%),醇一般为乙醇(对乙氧基硅烷)甲醇(对甲氧基硅烷)及异丙醇(对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷)因硅烷水解速度与PH值有关,中性最慢,偏酸、偏碱都较快,因此一般需调节溶液的PH值。底面法将5%—20%的硅烷偶联剂的溶液同上面所述,通过涂、刷、喷,浸渍处理基材表面,取出室温晾干24小时,最好在120℃下烘烤15分钟。直接加入法硅烷亦可直接加入填料/树脂的混合物中,在树脂及填料混合时,硅烷可直接喷洒在混料中。偶联剂的用量一般为填料用量的0.1%—2%,(根据填料直径尺寸决定)。然后将加过硅烷的树脂/填料进行模塑(挤出、压塑、涂覆等)。
用途及注意事项1、主要用于不饱和聚脂树脂,也可用于聚氨脂、聚丁烯、聚丙烯、聚乙烯和三元乙丙橡胶。用于玻璃纤维浸润,其主要配方为:偶联剂、抗静电剂、成膜剂、润滑剂、软水等组份,偶联剂570在PH 3.5-4酸化水中水解,在浸润剂中,偶联剂浓度为0.3%-0.6% ,也可根据需要与偶联剂550或偶联剂560配制成混合型偶联剂使用。在电线电缆行业,用该偶联剂处理陶土填充过氧化物交联的EPDM体系,改善了消耗因子及比电感容抗。
2、用于白炭黑、滑石、粘土、云母、陶土、高岭土等无机填料的表面处理,以提高对无机材料的粘结力,增加抗水性,降低固化温度。与醋酸乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸单体共聚,这些聚合物广泛用于涂料、胶粘剂和密封剂中,提供优异的粘合力和耐久性。
3、本品遇水水解缩聚成硅醇并受温度、PH值、浓度的影响。避光避湿保存。在25℃以下,以不超过三个月。