用硅烷偶联剂处理植物纤维制备复合材料:
文献1用溶剂和水稀释,让其水解,然后再与填料在一定温度下共混,烘干。
文献2直接加硅烷偶联剂的,但是填料要烘干处理。
作用机理是硅烷偶联剂先水解为硅醇,硅醇的羟基与亲水的填料通过氢键、范德华力紧密吸附,另一端为硅烷的亲油端,形成了对填料的改性。
硅烷偶联剂在水溶液中先水解,由于调料表面积较大,水解后的产物能附着在填料的表面,同填料表面的羟基缩合形成稳定的化学键。
偶联剂的目的是增加两种材料的结合能力,起到架桥的作用,最理想的状态是偶联剂直接跟两种材料相互作用,这样效果最佳。
一般都是用易挥发有机溶剂比如酒精、丙酮之类的稀释偶联剂,边搅拌边加入到填料,同时升温,有机溶剂挥发完后反应一段时间就可以了。
做实验的时候都是将填料(植物纤维)烘干,企业一般不会采取这个步骤的。
对企业来说还是希望直接用,不要有烘干的过程的。
偶联剂水机参考数据
硅烷偶联剂 水解1g硅烷需水量/g
CIC3H6Si(OMe)3 0.27
CH2CHOCH2OC3H6Si(OMe)3 0.23
ViSi(OEt)30.28
ViSi(OC2H4OMe)3 0.19
HSC3H6Si(OMe)3 0.28
CH2=CMeCOOC3H6Si(OMe)3 0.22
H2NC3H6Si(OEt)3 0.25
硅烷处理填料,是改变了填料的表面性质。氢氧化铝或石英粉,硅烷改性后,其表面疏水性性提高,易于与油性树脂结合,浸润。氢氧化铝放在水中,是下沉的,硅烷处理后,它能浮在水面上。
硅烷水解请尽快使用,不能长时间放置,性能也在一步步衰减,硅烷避水保存。