內容編輯復合硅烷對硅酮密封膠老化粘接性能的影響
偶聯(lián)劑能在無(wú)機和有機兩種材料之間形成“分子橋”，用以改善無(wú)機物與有機物間的界面作用，從而大幅提升復合材料的各種性能,使其應用領(lǐng)域日益擴大，己成為有機硅工業(yè)的一個(gè)重要分支?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對材料高溫高濕條件下的粘接提出了更高的要求，簡(jiǎn)單硅烷的互配已經(jīng)不能滿(mǎn)足新材料的需求，因此復合型硅烷偶聯(lián)劑得到飛速發(fā)展，并為之在新材料應用中帶來(lái)了新的機遇。
通過(guò)采用兩種不同類(lèi)型硅烷偶聯(lián)劑的復合，研究了兩種硅烷偶聯(lián)劑的比例和硅烷偶聯(lián)劑與水比例對硅橡膠耐濕熱粘接性和耐高溫粘接性的影響，并與傳統硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行了應用性能對比，為提高硅橡膠耐高溫性能特別是濕熱性能提供了一種新思路。
硅烷偶聯(lián)劑與水的比例一定（1:0.67），考查KH-550（Sm1）和甲基三甲氧基硅烷（Sm2）不同配比對硅橡膠耐老化性能的影響。隨著(zhù)復合硅烷偶聯(lián)劑中Sm2比例的降低，硅橡膠常溫粘接性呈先升后降的趨勢，在1.33～0.6內均能實(shí)現玻璃和鋁材粘接。而經(jīng)100℃老化7d后，粘接性能呈相同變化規律，均隨Sm2用量的降低粘接性逐漸變好，在0.6時(shí)達到最大值。強度保持率也達到最優(yōu)值，再繼續降低Sm2的比例，粘接性和強度保持率均有下降的趨勢。在80℃浸水7d后亦有相同的效果，因此選擇硅烷：水=1∶0.6作為最優(yōu)條件進(jìn)行硅水比的研究。
硅烷復合過(guò)程中硅烷偶聯(lián)劑與水的比例對硅橡膠高溫粘接性的影響。硅烷偶聯(lián)劑與水的比例在1：0.55到1：1.3逐步變化過(guò)程中，隨著(zhù)水的比例逐步提高，常態(tài)粘接性呈先增后降的趨勢，粘接性在0.67～1間最好，可同時(shí)實(shí)現對玻璃和鋁材的粘接。而經(jīng)100℃老化7d后，僅當硅烷偶聯(lián)劑與水的比例為0.85時(shí)粘接性未下降，同時(shí)0.85比例處的樣品高溫和耐濕熱強度保持率也在所有比例樣品中最高，達到88%以上。因此，選n（硅烷）:n（水）=1:0.85比例較適宜。
將制備的復合硅烷偶聯(lián)劑與傳統硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行高溫性能對比。常態(tài)下常規硅烷偶聯(lián)劑中氨基硅烷偶聯(lián)劑（ 如：KH-550、KH-792）對基材均能實(shí)現粘接，但在高溫下，粘接性均呈現不同程度的下降，特別是在80℃浸水7d后，硅橡膠對基材的粘接破壞面積均超過(guò)50%以上，均粘接失效。而環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑（ KH-560）和甲基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑（KH-570）在常態(tài)下均不能實(shí)現對基材的粘接，高溫下粘接效果更差，甚至完全不粘接。而采用復合硅烷偶聯(lián)劑制備的硅橡膠3種情況下均能實(shí)現對玻璃鋁材的粘接。
原因可能是由于分子中含有氨基基團，其活性較高，易與基材表面形成化學(xué)鍵及氫鍵作用，可增強粘接性能，但在高溫及水煮條件下，氨基的強堿性催化使得粘接表面硅氧鍵斷裂及基礎聚合物斷鏈，從而導致膠粘劑粘接性及力學(xué)性能保持率下降。在復合硅烷中引入烷基硅烷，一方面提高了粘接劑分子的大小，使其耐溫性提高，同時(shí)引入的烷基基團可調節硅烷偶聯(lián)劑分子的疏水性，使產(chǎn)品pH值趨于中性，更能有效地提高膠粘劑的抗老化性能。
通過(guò)采用兩種不同類(lèi)型硅烷偶聯(lián)劑的復合，研究了兩種硅烷偶聯(lián)劑的比例和硅烷偶聯(lián)劑與水比例對硅橡膠耐濕熱粘接性和耐高溫粘接性的影響，并與傳統硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行了應用性能對比，為提高硅橡膠耐高溫性能特別是濕熱性能提供了一種新思路。
硅烷偶聯(lián)劑與水的比例一定（1:0.67），考查KH-550（Sm1）和甲基三甲氧基硅烷（Sm2）不同配比對硅橡膠耐老化性能的影響。隨著(zhù)復合硅烷偶聯(lián)劑中Sm2比例的降低，硅橡膠常溫粘接性呈先升后降的趨勢，在1.33～0.6內均能實(shí)現玻璃和鋁材粘接。而經(jīng)100℃老化7d后，粘接性能呈相同變化規律，均隨Sm2用量的降低粘接性逐漸變好，在0.6時(shí)達到最大值。強度保持率也達到最優(yōu)值，再繼續降低Sm2的比例，粘接性和強度保持率均有下降的趨勢。在80℃浸水7d后亦有相同的效果，因此選擇硅烷：水=1∶0.6作為最優(yōu)條件進(jìn)行硅水比的研究。
硅烷復合過(guò)程中硅烷偶聯(lián)劑與水的比例對硅橡膠高溫粘接性的影響。硅烷偶聯(lián)劑與水的比例在1：0.55到1：1.3逐步變化過(guò)程中，隨著(zhù)水的比例逐步提高，常態(tài)粘接性呈先增后降的趨勢，粘接性在0.67～1間最好，可同時(shí)實(shí)現對玻璃和鋁材的粘接。而經(jīng)100℃老化7d后，僅當硅烷偶聯(lián)劑與水的比例為0.85時(shí)粘接性未下降，同時(shí)0.85比例處的樣品高溫和耐濕熱強度保持率也在所有比例樣品中最高，達到88%以上。因此，選n（硅烷）:n（水）=1:0.85比例較適宜。
將制備的復合硅烷偶聯(lián)劑與傳統硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行高溫性能對比。常態(tài)下常規硅烷偶聯(lián)劑中氨基硅烷偶聯(lián)劑（ 如：KH-550、KH-792）對基材均能實(shí)現粘接，但在高溫下，粘接性均呈現不同程度的下降，特別是在80℃浸水7d后，硅橡膠對基材的粘接破壞面積均超過(guò)50%以上，均粘接失效。而環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑（ KH-560）和甲基丙烯酰氧基硅烷偶聯(lián)劑（KH-570）在常態(tài)下均不能實(shí)現對基材的粘接，高溫下粘接效果更差，甚至完全不粘接。而采用復合硅烷偶聯(lián)劑制備的硅橡膠3種情況下均能實(shí)現對玻璃鋁材的粘接。
原因可能是由于分子中含有氨基基團，其活性較高，易與基材表面形成化學(xué)鍵及氫鍵作用，可增強粘接性能，但在高溫及水煮條件下，氨基的強堿性催化使得粘接表面硅氧鍵斷裂及基礎聚合物斷鏈，從而導致膠粘劑粘接性及力學(xué)性能保持率下降。在復合硅烷中引入烷基硅烷，一方面提高了粘接劑分子的大小，使其耐溫性提高，同時(shí)引入的烷基基團可調節硅烷偶聯(lián)劑分子的疏水性，使產(chǎn)品pH值趨于中性，更能有效地提高膠粘劑的抗老化性能。
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