在硅表面涂上 3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的混合物，可改善硅表面（如玻璃）与有机树脂（如聚酰胺）的粘合。

美国专利 3,702,783 EPOXY SILANE COUPLING AGENTS Robert C. Hartlein, Dow Corning Corporation, Midland, Mich. 48640- 无图纸。1970 年 9 月 4 日提交，序列号 69,979 Int. Cl. (303a 25/02 US. Cl. 本发明涉及一种改进的偶联剂。一方面，本发明涉及改进环氧树脂与玻璃纤维的粘合。

环氧官能硅烷偶联剂是众所周知的偶联剂，可提高各种有机树脂与固体硅表面的粘结强度。一种特别有用的硅烷是 3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷，它可用于玻璃-树脂体系，其中的树脂包括环氧树脂、烯丙基酰胺、丙烯酸酯、酚类、三聚氰胺和聚硫化物。

通过本发明的实践，将甲基官能硅烷与环氧官能硅烷混合，提供了一种改进的硅烷偶联剂。

因此，本发明的目的是提供一种高效、经济的硅烷偶联剂。

本发明的另一个目的是改进硅表面与有机树脂之间的粘合。

本发明的这些目的和其他目的对本领域技术人员来说是显而易见的。

根据本发明，提供了一种物品，该物品包括一种固体硅质材料，其表面涂有一种混合物，该混合物主要由以下物质组成：(a) 30-70重量％的式 C 2 CHCH:O (CHmSKOR)的硅烷；

其中 R 是 1 至 3 个碳原子的低级'烷基；和 (b) 30 至 70 重量％的式 CH Si(OR)硅烷，其中 R 如前所定义。

环氧官能硅烷 (a) 包括 0 r CHCH:0(CH );Sl(OCH:)

C C QCHCHACKCHzhSKOCZ BN 和 O C CHCH20(CH2) Si(O C1111)：

本发明可使用 3-缩水甘油氧基丙基官能团硅烷的混合物。甲基硅烷（b）包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷及其混合物。

使用硅烷混合物的硅质基底可以是玻璃纤维、石棉、碎石英、云母、砂、玻璃板等。玻璃纤维包括玻璃纤维粗纱、纱线、磨碎的纤维、纤维股、纤维束或纤维织物，它们在形成增强塑料复合材料时特别有用。

硅烷混合物可以任何方便的方式涂抹到硅质材料上，例如浸渍或喷涂。在处理玻璃纤维时，最好在挤出纤维时在挤出套管上涂抹硅烷混合物。硅烷可以从含有其他成分（如聚醋酸乙烯酯等成膜粘合剂）的上浆水溶液中加入。上浆液中的其他成分不应与硅烷发生反应。

如果使用水溶液，硅烷的用量应足以使硅烷混合物在溶液中占 0.01 至 5 重量百分比。此浓度可使硅基材上的硅烷有效负载量大于 0.01 重量百分比。以硅质材料的重量为基准，硅烷在硅质基材表面的负载量最好在 0.1 至 2.0 重量百分比之间。施用硅烷混合物后，可让处理过的硅质材料风干，或通过加热加速干燥。

环氧硅烷是众所周知的偶联剂，但鉴于混合物中的甲基三烷氧基硅烷成分缺乏活性官能团，硅烷混合物提供的玻璃-树脂层压板强度高于用含有同等浓度的 3-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷溶液处理的玻璃层压板强度，这是意料之外的。在使用环氧树脂的树脂层压板中，这种强度的提高是显而易见的。因此，当处理过的玻璃与这些树脂一起使用时，就会产生双重优势：硅烷混合物的成本远远低于市售硅烷，但强度却高于单独使用活性硅烷。

因此，本发明改进了玻璃纤维的施胶方法，以加强与环氧树脂的粘合力，该改进包括在玻璃纤维上涂敷一种施胶组合物，该组合物含有 0.01%至 5%（按重量计）的 3-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷和甲基三烷氧基硅烷的定义混合物。

适用于本发明这一方面的环氧树脂包括表卤素二卤代醇与多羟基醇（最好是多羟基酚）的无卤缩合产物。多氢酚可以是酮或醛与酚的缩合产物。由双酚 A 和环氧氯丙烷衍生的低分子量环氧树脂尤其适用于玻璃-树脂层压板的制造。这些环氧树脂的胺固化剂或固化剂包括胍、二苯基胍、哌啶、三乙醇胺、哌嗪、六亚甲基四萘胺和亚烷基烯丙基酰胺，如三亚乙基四胺、四亚乙基五胺和五亚乙基六胺。

氨基树脂也可用于本发明的实践中。这些材料是众所周知的，是三聚氰胺和甲醛或尿素和甲醛的反应产物。聚酰胺和聚丙烯酸酯也可与环氧官能硅烷反应。

本发明的一个优选实施方案是玻璃纤维或其他硅质材料涂上一层硅烷混合物，该混合物主要由约 35 至 45 重量百分比的 S-缩水甘油-氧丙基三甲氧基硅烷和 55 至 65 重量百分比的甲基三甲氧基硅烷组成。用这种特殊混合物处理过的玻璃纤维，在与环氧树脂一起制成复合材料制品时，具有极高的强度。

下面的例子说明了所附权利要求中描述的本发明。

实例 将 3-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的各种混合物加入充足的水中，形成 0.125 重量百分比和 0.5 重量百分比的硅烷溶液。为了进行比较，还制备了含有 0.125 和 0.5 重量百分比的 3-g1ycidoxypropyltrimethoxysilane 的溶液。将经过热清洗的编织 E 玻璃样品浸入硅烷溶液中。玻璃布在室温下干燥 30 分钟，然后在 230 华氏度下加热 7 分钟。处理过的玻璃纤维布浸渍环氧树脂后叠成 14 层的层压板。环氧树脂是两摩尔环氧氯丙烷和一摩尔双（对羟基苯基）二甲基甲烷的缩合产物。这种聚合物的环氧当量重量为 187 至 193。所使用的催化剂是偏苯二胺，添加量为环氧树脂重量的 13%。

环氧树脂层压板在 150 摄氏度下用压力机固化 30 分钟后，测定固化层压板的抗弯强度（干抗弯强度）。其他层压板在沸水中浸泡两小时，取出后立即浸入冷水中。从冷水中取出层压板，擦干并进行测试，以确定与干挠强度相比的强度保持率。硅烷处理成分和强度值列表如下：

处理，玻璃上的硅烷 层压板特性 重量百分比、

重量百分比、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷强度 三甲氧基硅烷氧硅烷（p.s.i.

解决方案：

上表中的数据表明，按照本发明处理过的层压板，其物理性能优于仅用所述硅烷混合物中的反应组分处理过的玻璃层压板。

合理的修改和变化属于本发明的范围，本发明改进了用于硅表面涂层的硅烷偶联剂。

本发明要求

一种改进的玻璃纤维施胶方法，该改进包括用一种水性施胶组合物涂覆所述玻璃纤维，该组合物含有 0.01 至 5 重量％的硅烷混合物，该混合物主要包括

(a) 30%至 70%的硅烷，其式中 R 为包含 1 至 3 个碳原子的烷基；

(b) 30-70%的式 CH Si (O'R) 硅烷，其中 R 如上定义。

权利要求 1 的方法，其中硅烷(a)为 A 3.权利要求 2 的方法，其中硅烷(b)为 CH Si(OCH 4.权利要求 3 的方法，其中硅烷(a)的含量为混合物重量的 35%至 45%，硅烷(b)的含量为混合物重量的 0%至 0%。

注意

本专利由 Robert C Hartlein 发明，文章来源于谷歌专利，来源网址：https://patents.google.com/patent/US3702783A/en。

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