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硅烷说明

硅烷偶联剂简介

一、硅烷偶联剂解释

硅烷偶联剂在同一个硅原子上含有两种性质不同的活性基团，一种是硅官能的反应性基团，它能与无机物的表面发生化学反应，生成牢固的化学键。

另一种是碳官能的反应基团，它能与有机聚合物发生反应，从而使两种性质差异很大的材料紧紧地结合在一起。

可以把两种物质偶联起来，这就是其名称的由来。

二、硅烷偶联剂种类

硅烷的种类大概有数千种，有干硅烷，湿硅烷以及气体硅烷。

经常使用以及规模化生产的硅烷偶联剂有几十种，目前国内常用的销量较大硅烷偶联剂如下：

1.乙烯基三甲氧基硅烷（171）

2.乙烯基三乙氧基硅烷（151）

3.γ-氨丙基三甲氧基硅烷（540）

4.γ-氨丙基三乙氧基硅烷（550）

5.N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（792）

6.N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（602）

7.γ-[（2,3）-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷（560）

γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷（570）

硅烷偶联剂牌号对照

化学名

武大牌号

联碳牌号

信越牌号

中科院牌号

CASNO.

乙烯基三甲氧基硅烷

WD-21

A-171

KBM-1003

2768-02-7

乙烯基三乙氧基硅烷

WD-20

A-151

KBE-1003

78-08-0

γ-氨丙基三甲氧基硅烷

WD-56

A-1110

KBM-903

KH-540

13822-56-5

γ-氨丙基三乙氧基硅烷

WD-50

A-1100

KBE-903

KH-550

919-30-2

N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷

WD-51

A-1120

KBM-603

KH-792

1760-24-3

N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷

WD-53

A-2120

KBM-602

3069-29-2

γ-[（2,3）-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷

WD-60

A-187

KBM-403

KH-560

2530-83-8

γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷

WD-70

A-174

KBM-503

KH-570

2530-85-0

三、硅烷偶联剂应用

1、硅烷偶联剂溶液的制备

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，除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4—5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。

因硅烷水解后，不能久存，最好现配现用，最好在一小时内用完。

2、硅烷偶联剂的选用原则

硅烷偶联剂通式为：

Y（CH2）nSiX3

在硅烷偶联剂的两类性能互异的基团中，以Y基团最重要，它直接决定硅烷偶联剂的应用效果。

只有当Y基团能和对应的基体树脂起反应时，才能提高有机胶粘剂的粘接强度。

一般要求Y基团能与树脂相溶并能起偶联反应，所以对于不同的树脂，必须选择含适当Y基团的硅烷偶联剂。

当Y为无反应性的烷基或芳基时，对极性树脂是不起作用的，但可用于非极性树脂，如硅橡胶、聚苯乙烯等的胶接中。

当Y含反应性官能基，要注意它与所用树脂的反应性及相容性。

当Y含氨基时，是属于催化性的，能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛的聚合中作催化剂，也可作为环氧和聚氨酯树脂的固化剂，这时偶联剂完全参与反应，形成新键。

氨基硅烷类的偶联剂是属于通用型的,几乎能与各种树脂起偶联作用，但聚酯树脂例外。

x基团的种类对偶联效果没有影响。

因此，根据Y基团中反应基的种类，硅烷偶联剂也分别称为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷等，这几种有机官能团硅烷是最常用的硅烷偶联剂。

四、LMD-171的实际应用

1、用于聚乙烯交联制造电线、电缆绝缘和护层材料本品是交联聚乙烯的重要交联剂，其交联工艺与通用的过氧化物交联、辐射交联相比，具有设备简单、投资少、易于控制、应用于聚乙烯密度范围宽、适于生产特殊形状的扇形线芯，并有挤出速度高等特点。

由于硅烷交联聚乙烯具有优异的电气性能，良好的耐热性能及耐应力开裂性能，故本品被广泛应用于制造电线、绝缘和护材料。

2、用于聚乙烯交联制造耐热管材、软管及薄膜由本品作交联剂制得的交联聚乙烯具有良好的耐芳烃、耐油、耐应力开裂、机械强度高、耐热性好等优点，能在80℃下使用50年。

可用于石油长输管道、天然气、煤气管道的防腐保温外防护层及与之配套的防腐保温热收缩套补口材料；可用于民用住宅的上水管和热水管道。

本品还可用于乙烯－醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯、乙烯－丙烯酸乙酯共聚物的交联剂量。

3、用于浸渍处理玻璃纤维及无机含硅填料改善提高树脂与玻璃纤维的浸润、粘接性，从而有效地提高玻璃钢及塑料层压制品的机械强度和电性能，特别是湿态机械强度和电性能。

还显著改善了玻璃钢的耐候性、耐水性、耐热性，延长了制品的使用寿命。

另外，还赋予制品较好的电磁波透射性。

4、用于制作特种涂料本品可与丙烯酸系列单体共聚，制成特种外墙涂料，称之为硅丙外墙涂料。

该涂料具有耐候性、耐灰尘性、可擦洗等很多特点。

可使用20年。

5、用于制特殊用途改性高聚物本品可与多种单体（如：

乙烯、丙烯、丁烯等）共聚，或与相应树脂接枝聚合，制成特种用途的改性高聚物。

6、复合材料粘接促进剂本品是硅橡胶与金属、织物等粘接的良好促进剂。

五、LMD-560的实际应用

主要用来改善有机材料和无机材料表面的粘接性能，如玻璃钢中的玻璃纤维和塑料、橡胶、油漆、涂料中的硅质填料等材料的处理，还用于粘接剂中以增加粘接性能，它所适应的树脂包括环氧、酚醛、三聚氰胺、聚硫化物聚氨酯、聚苯乙烯等。

1.提高无机填料、底材和树脂的粘合力，从而提高复合材料的机械强度、电气性能，并且在湿态下有较高的保持率。

2.此产品作为无机填料表面处理剂，广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、石英、铝粉、铁粉。

3.此产品适用于填充石英的环氧密封剂，填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料。

4.此产品还可改善双组分环氧密封剂的粘合力。

改善丙烯酸胶乳、密封剂、聚氨酯、环氧涂料的粘合力。

硅烷偶联剂应用表

偶联剂种类

151

171

550

560

570

791

792

602

热固性树脂

聚酯（PR）

○

○

○

◎

○

聚氨酯（PUR）

○

○

○

聚邻苯二甲酸二烯丙酯（PDAP/DAP）

○

○

○

○

○

环氧烷

◎

◎

◎

◎

○

氨基甲酸乙酯

○

○

○

○

○

环氧树脂（EP）

○

◎

○

○

○

苯酚

◎

○

◎

◎

○

不饱和聚酯

○

○

酞酸二烯丙酯

○

○

○

聚酰亚胺（PI）

○

○

○

○

○

三聚氰胺

◎

◎

◎

◎

酚醛树脂（PF）

◎

○

○

聚丙烯酸（PAA）

○

○

○

聚乙烯酯

○

○

○

呋喃树脂

◎

◎

◎

◎

◎

偶联剂种类

151

171

550

560

570

791

792

602

热塑性树脂

纤维素

○

○

聚丙烯酸酯（ABR）

○

○

○

聚酰胺（PA）

◎

○

聚酰胺-酰亚胺（PAI）

○

○

聚苯二甲酸丁二醇酯

○

丙烯

◎

◎

◎

◎

○

尼龙

◎

○

◎

◎

○

氨基甲酸酯

○

◎

○

○

○

PBT.PET

○

◎

○

○

○

ABS

○

◎

○

○

○

聚碳酸酯（PC）

◎

○

○

聚醚酮（PEK）

○

○

聚乙烯（PE）

○

◎

○

○

○

聚丙烯（PP）

○

◎

○

○

○

聚苯乙烯（PS）

○

○

◎

○

○

◎

◎

聚苯醚（PPE/PPO）

○

○

聚苯硫醚（PPS）

○

○

聚砜（PSU）

○

○

聚乙烯醇缩丁醛（PVB）

○

○

聚氯乙烯（PVC）

○

◎

○

聚乙烯-乙酸乙烯酯

○

○

聚乙酸乙烯酯

○

○

○

橡胶

丁基

○

氯丁（CR/LDR）

异戊二烯（IR）

乙丙（EPR）

表氯醇

○

○

○

丙烯酸

○

○

○

○

○

○

聚硫（TR）

○

氟碳

硅

○

○

密封胶

聚硅氧烷（SI）

○

○

聚硫

○

○

○

○

聚丙烯酸酯（ABR）

○

○

◎

○

聚氨酯

○

○

○

聚异丁烯（PIB）

○

聚氯乙烯

○

亲水材料

纤维素

○

肝素

○

聚环氧乙烷（PEO）

聚甲基丙烯酸羟乙酯

○

多糖

○

聚乙烯醇（PVAL）

○

◎适用,○一般