硅烷偶聯(lián)劑的作用機理及使用方法

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硅烷偶聯(lián)劑是一種有機—無機雜化的雙官能團化合物，與基體和膠黏劑都會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固而耐久的共價鍵，在膠黏劑和基體（被粘物）之間起著化學(xué)作用。

硅烷偶聯(lián)劑分子中同時具有極性和非極性部分，可用通式表示為Y(CH2)nSiX3。其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、環(huán)氧基、氨基、巰基等有機官能團，常與膠黏劑基體樹脂中的有機官能團發(fā)生化學(xué)結(jié)合；X 表示氯基、甲氧基、乙氧基等，這些基團易水解成硅醇而與無機物質(zhì)（玻璃、硅石、金屬、粘土等）表面的氧化物或羥基反應(yīng)，生成穩(wěn)定的硅氧鍵。

示意圖：

硅烷偶聯(lián)劑的作用機理

對于硅烷偶聯(lián)劑的作用機理。我們現(xiàn)已提出了很多理論進行解釋，如化學(xué)鍵理論、物理吸附理論、變形理論、約束層理論、氫鍵結(jié)合理論等。(現(xiàn)將期中兩種理論介紹如下)

1.化學(xué)鍵理論認為，硅烷偶聯(lián)劑的烷氧基能與玻璃、金屬、硅酸鹽等材料表面的羥基或氧化物發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵，使得2種性質(zhì)差別很大的材料以化學(xué)鍵偶聯(lián)起來，形成了良好的粘接。

2.物理吸附理論認為，以膠黏劑進行粘接，膠黏劑對被粘物的良好濕潤極為重要，若能完全濕潤，則膠黏劑對高能表面的物理吸附，將會獲得高于膠黏劑內(nèi)聚強度的粘接強度。

硅烷偶聯(lián)劑的使用方法

1.表面處理法：又稱底涂法，先將硅烷偶聯(lián)劑配成質(zhì)量分數(shù)0.5%~5%的水溶液或醇、酮、酯等溶液，采用浸泡、噴涂或刷涂法處理被粘物或填料，晾干一段時間后，烘干幾小時或室溫干燥。

2.直接添加法：又稱整體摻混法，即是將質(zhì)量分數(shù)0.5%~5%的硅烷偶聯(lián)劑原液加入到膠黏劑或密封劑中，充分攪拌均勻，共同混合使用。由于硅烷偶聯(lián)劑分子必須在施膠后遷移到被粘物表面，因此應(yīng)當放置適當時間，待完成遷移過程再進行固化，方能獲得良好效果。

3.兼用法：兼用法則是被粘物表面用偶聯(lián)劑稀溶液處理（即表面處理），膠黏劑中也要加入適量的硅烷偶聯(lián)劑。雖然操作麻煩，效果好。

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