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矽烷偶聯劑作用機理是什麼
編輯:一分快三技巧大小玩法   時間:2017-06-28

 偶聯劑是一類具有兩不同性質官能團的物質,其分子結構中含有化學性質不同的兩個基團,一個是親無機物的基團,易與無機物表面起化學反應;另一個是親有機物的基團,能與合成樹脂或其它聚合物發生化學反應或生成氫鍵溶于其中。在塗層中,偶聯劑主要用以改善無機物與有機物之間的界面作用,從而提高塗層與底材附着力。偶聯劑按照化學結構及組成分可分為矽烷類、有機鉻絡合物、钛酸酯類和鋁酸化合物四大類,其中矽烷偶聯劑作用是最為普遍的

1.與基材表面分子形成化學鍵

        矽烷偶聯劑中的含矽基團能與基材表面的官能團反應形成化學鍵,一般認為是矽醇與基材表面的氧化物或水化物層起反應,形成化學鍵。在塗層中存在兩個宏觀的界面(底材/塗層,塗層/空氣)。由于表面張力不同促使矽烷偶聯劑向界面遷移。例如:當有機塗料内含有少量的矽烷偶聯劑時,在其塗布後,矽烷偶聯劑就會遷移到塗料與底材的界面,與無機表面上的水分反應,水解生成矽醇基,進而與基材的表面羟基形成氫鍵或縮合成—SiO—M共價鍵(M為無機表面)

2.偶聯劑作用可以增加塗料對基材的潤濕程度

        矽烷偶聯劑在基材表面的潤濕過程是一個複雜的液固界面的物理化學過程,首 先,矽烷偶聯劑的黏度和表面張力低,潤濕能力較高,對金屬表面的接觸角較小,可在其表面迅速鋪展開,使無機材料表面被偶聯劑潤濕;其次,一旦偶聯劑在其表面鋪展開後,材料表面被浸潤,矽烷偶聯劑分子上的兩種基團便分别向極性相近的表面擴散,由于大氣中的材料表面總吸附着薄薄的水層,一端的烷氧基便水解成矽羟基,取向于無機材料表面,同時與材料表面的羟基發生水解縮聚反應;有機基團則取向于有機材料表面,在交聯固化中,二者發生化學反應,從而完成不同材料間偶聯過程。

3.偶聯劑作用可以增加塗層内聚力

        根據最新研究表明,塗層被剝離後的底材表面殘留着肉眼看不見的塗層薄層。這說明塗層完全失去粘附的确切位置并不在與底材的直接接觸面上。通過對殘留薄層的元素分析發現,殘留薄層中矽烷偶聯劑的濃度明顯高于塗層中其他部位。這是因為在界面處矽烷偶聯劑與樹脂相互作用,形成相互滲透的網狀結構,增強了塗層内聚力和耐水侵蝕的穩定性。


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