由于硅烷偶聯(lián)劑的優(yōu)越性能，它的作用和效果被人們認(rèn)識(shí)和肯定。但是界面上極少量的偶聯(lián)劑為什么會(huì)對(duì)復(fù)合材料的性能產(chǎn)生如此顯著的影響，現(xiàn)在還沒有一套完整的偶聯(lián)機(jī)理來解釋。相關(guān)科研工作者對(duì)于偶聯(lián)劑在兩種不同性質(zhì)材料之間界面上的作用機(jī)理已有不少研究，并提出了化學(xué)鍵合和物理吸著等解釋。其中化學(xué)鍵合理論是古老卻又是迄今為止被認(rèn)為是比較成功的一種理論。所以，東莞建盟有機(jī)硅就和大家一起來探討什么是硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)結(jié)合理論。

我們先來了解什么是化學(xué)結(jié)合理論？該理論認(rèn)為偶聯(lián)劑含有一種化學(xué)官能團(tuán)，能與玻璃纖維表面的硅醇基團(tuán)或其他無機(jī)填料表面的分子作用形成共價(jià)鍵；此外，偶聯(lián)劑還含有一種別的不同的官能團(tuán)與聚合分子鍵合，以獲得良好的界面結(jié)合，偶聯(lián)劑就起著在無機(jī)相與有機(jī)相之間相互連接的橋梁似的作用。

一，我們以硅烷偶聯(lián)劑為例說明化學(xué)鍵理論。例如氨丙基三乙氧基硅烷，當(dāng)用它首先處理無機(jī)填料時(shí)（如玻璃纖維等），硅烷首先水解變成硅醇，接著硅醇基與無機(jī)填料表面發(fā)生脫水反應(yīng)，進(jìn)行化學(xué)鍵連接，反應(yīng)式如下：硅烷中的基團(tuán)水解——水解后羥基與無機(jī)填料反應(yīng)——經(jīng)偶聯(lián)劑處理的無機(jī)料填進(jìn)行填充制備復(fù)合材料時(shí)，偶聯(lián)劑中的Y基團(tuán)將與有機(jī)高聚物相互作用，搭起了無機(jī)填料與有機(jī)物之間的橋梁。

二，硅烷偶聯(lián)劑的品種很多，通式中Y基團(tuán)的不同，偶聯(lián)劑所適合的聚合物種類也不同，這是因?yàn)榛鶊F(tuán)Y對(duì)聚合物的反應(yīng)有選擇性，例如含有乙烯基和甲基丙烯酰氧基的硅烷偶聯(lián)劑，對(duì)不飽和聚酯樹脂和丙烯酸樹脂特別有效。其原因是偶聯(lián)劑中的不飽和雙鍵和樹脂中的不飽和雙鍵在引發(fā)劑和促進(jìn)劑的作用下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。但含有這兩種基團(tuán)的偶聯(lián)劑用于環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂時(shí)則效果不明顯，因?yàn)榕悸?lián)劑中的雙鍵不參與環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂的固化反應(yīng)。但環(huán)氧基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑則對(duì)環(huán)氧樹脂特別有效，又因環(huán)氧基可與不飽和聚酯中的羥基反應(yīng)，所以含環(huán)氧基硅烷對(duì)不飽和聚酯也適用；而含胺基的硅烷偶聯(lián)劑則對(duì)環(huán)氧、酚醛、三聚氰胺、聚氨酯等樹脂有效。含-SH的硅烷偶聯(lián)劑則是橡膠工業(yè)應(yīng)用廣泛的品種。

所以，通過以上兩反應(yīng)，硅烷偶聯(lián)劑通過化學(xué)鍵結(jié)合改善了復(fù)合材料中高聚物和無機(jī)填料之間的粘接性，使其性能大大改善，那么偶聯(lián)劑的處理效果如何？可通過理論粘結(jié)力的推算進(jìn)行表征。根據(jù)界面化學(xué)的粘接理論，膠粘劑與被粘物之間單位面積的次價(jià)鍵粘接力主要考慮色散力。

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