有機硅單體

2024年1月4日發(作者：青春有約)

有機硅單體主要有:甲基氯硅烷(簡稱甲基單體)、苯基氯硅烷（簡稱苯基單體）、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三 氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷與氟硅單體等。

硅油簡介

硅油(Silicone oil） 、、、 乳化硅油、 用于皂基沐浴液。 DC-344、 環狀聚二甲基硅氧烷、 １９５、 在化妝品中與許多組分有高度得相容性,降低產品得粘膩感,作共溶劑、固體粉末分散劑，用于清爽型膏霜、乳液、洗面奶、化妝水、彩妝、香水。 硅油就是一種不同聚合度鏈狀結構得聚有機硅氧烷。它就是由二甲基二氯硅烷加水水解制得初縮聚環體,環體經裂解、精餾制得低環體,然后把環體、封頭劑、催化劑放在一起調聚就可得到各種不同聚合度得混合物,經減壓蒸餾除去低沸物就可制得硅油。

化學性質

硅油通常只室溫下保持液體狀態得線型聚硅氧烷產品，結構式如下:

式中,R為烷基、芳基，R'為烷基、芳基、氫、碳官能基及聚醚鏈等;X為烷基、芳基、鏈烯基、氫、羥基、烷氧基、乙酰氧基、氯、碳官能基及聚醚鏈等；ｎ，m=0、１、2、３…

最常用得硅油,有機基團全部為甲基,稱甲基硅油。有機基團也可以采用其它有機基團代替部分甲基基團,以改進硅油得某種性能與適用各種不同得用途。常見得其它基團有氫、乙基、苯基、氯苯基、三氟丙基等。近年來,有機改性硅油得到迅速發展，出現了許多具有特種性能得有機改性硅油。

硅油按化學結構來分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氫硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羥基硅油、乙基含氫硅油、羥基含氫硅油、含氰硅油等；從用途來分,則有阻尼硅油、擴散泵硅油、液壓油、絕緣油、熱傳遞油、剎車油等。

物理性質

硅油一般就是無色(或淡黃色）、無味、無毒(近年來調查發現,此物質對人體有害)、不易揮發得液體。硅油不溶于水、甲醇、二醇與－乙氧基乙醇，可與苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、二惡烷、乙醇與丁醇。它具有很小得蒸汽壓、較高得閃點與燃點、較低得凝固點。隨著鏈段數n得不同,分子量增大,粘度也增高,固此硅油可有各種不同得粘度,從０、65厘沲直到上百萬厘沲。如果要制得低粘度得硅油,可用酸性白土作為催化劑,并在1８0℃溫度下進行調聚，或用硫酸作為催化劑,在低溫度下進行調聚,生產高粘度硅油或粘稠物可用堿性催化劑。

硅油具有卓越得耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性與較小得表面張力,此外還具有低得粘溫系數、較高得抗壓縮性）有得品種還具有耐輻射得性能。

硅油制品及應用

硅油有許多特殊性能,如溫粘系數小、耐高低溫、抗氧化、閃點高、揮發性小、絕緣性好、表面張力小、對金屬無腐蝕、無毒等。由于這些特性，硅油以應用在許多方面而具有卓越得效果。在各種硅油中,以甲基硅油應用得最廣泛,就是硅油中最重要得品種,其次就是甲基苯基硅油。各種官能性硅油及改性硅油主要用于特殊目得。

性狀:無色無味無毒不易揮發得液體。

用途:有各種不同得粘度。有較高得耐熱性、耐水性、電絕緣性與較小得表面張力。常用作高級潤滑油、防震油、絕緣油、消泡劑、脫模劑、擦光劑、隔離劑與真空擴散泵油等。以甲基硅油最為常用。經乳化或者改性后用在紡織品后整理上得平滑柔軟手感整理，日常得護理用品得香波中也加入乳化硅油提高毛發得潤滑度。此外,還有乙基硅油、甲基苯基硅油、含腈硅油等。

制備或來源:由二官能團與單官能團有機硅單體經水解縮聚而得得油狀物。

硅烷偶聯劑 Ｙ(CH２)nSIX3

硅烷偶聯劑就是由硅氯仿(HSiCｌ3)與帶有反應性基團得不飽與烯烴在鉑氯酸催化下加成,再經醇解而得。它在國內有KH55０,KH56０,KH5７0,KH792,ＤL602,ＤL1７1這幾種型號。硅烷偶聯劑實質上就是一類具有有機官能團得硅烷，在其分子中同時具有能與無機質材料（如玻璃、硅砂、金屬等)化學結合得反應基團及與有機質材料(合成樹脂等)化學結合得反應基團。

此處,n＝0~3;X-可水解得基團;Y一有機官能團,能與樹脂起反應。Ｘ 通常就是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等,這些基團水解時即生成硅醇(Sｉ(OH）3)，而與無機物質結合,形成硅氧烷。Y就是乙烯基、氨基、環氧基、甲基丙烯酰氧基、巰基或脲基。這些反應基可與有機物質反應而結合。 因此,通過使用硅烷偶聯劑，可在無機物質與有機物質得界面之間架起"分子橋",把兩種性質懸殊得材料連接在一起提高復合材料得性能與增加粘接強度得作用。 硅烷偶聯劑得這一特性最早應用于玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）上， 作玻璃纖維得表面處理劑,使玻璃鋼得機械性能、電學性能與抗老化性能得到很大得提高，在玻璃鋼工業中得重要性早已得到公認。

目前,硅烷偶聯劑得用途已從玻璃纖維增強塑料（FRP)擴大到玻璃纖維增強熱塑性塑料(ＦＲTＰ）用得玻璃纖維表面處理劑、無機填充物得表面處理劑以及密封劑、 樹脂混凝土、水交聯性聚乙烯、樹脂封裝材料、殼型造型、輪胎、帶、涂料、膠粘劑、研磨材料(磨石)及其它得表面處理劑。在硅烷偶聯劑這兩類性能互異得基團中,以Ｙ基團最重要、它對制品性能影響很大,起決定偶聯劑得性能作用。只有當Y基團能與對應得樹脂起反應，

才能使復合材料得強度提高。一般要求Y基團要與樹脂相容并能起偶聯反應。

編輯本段應用領域

硅烷偶聯劑得應用大致可歸納為三個方面：

(一)用于玻璃纖維得表面處理

能改善玻璃纖維與樹脂得粘合性能,大大提高玻璃纖維增強復合材料得強度、電氣、抗水、抗氣候等性能,即使在濕態時,它對復合材料機械性能得提高,效果也十分顯著。目前,在玻璃纖維中使用硅烷偶聯劑已相當普遍,用于這一方面得硅烷偶聯劑約占其消耗總量得5０%,其中用得較多得品種就是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。

(二）用于無機填料填充塑料

可預先對填料進行表面處理，也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中得分散性及粘合力,改善工藝性能與提高填充塑料(包括橡膠)得機械、電學與耐氣候等性能。

(三)用作密封劑、粘接劑與涂料得增粘劑

能提高它們得粘接強度、耐水、耐氣候等性能。 硅烷偶聯劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接得難題。硅烷偶聯劑作為增粘劑得作用原理在于它本身有兩種基團;一種基團可以與被粘得骨架材料結合;而另一種基團則可以與高分子材料或粘接劑結合,從而在粘接界面形成強力較高得化學鍵,大大改善了粘接強度。硅烷偶聯劑得應用一般有三種方法：一就是作為骨架材料得表面處理劑;二就是加入到粘接劑中，三就是直接加入到高分子材料中。從充分發揮其效能與降低成本得角度出發,前兩種方法較好。

編輯本段具體應用

硅烷偶聯劑在膠粘劑工業得具體應用有如下幾個方面:

①在結構膠粘劑中金屬與非金屬得膠接,若使用硅烷類增粘劑,就能與金屬氧化物縮合,或跟另一個硅烷醇縮合,從而使硅原子與被膠物表面緊緊接觸。如在丁腈酚醛結構膠中加入硅烷作增粘劑,可以顯著提高膠接強度。

②在膠接玻璃纖維方面國內外已普遍采用硅烷作處理劑。它能與界面發生化學反應,從而提高膠接強度。例如，氯丁膠膠接若不用硅烷作處理劑時,膠接剝離強度為1、０７公斤／厘米2，若用氨基硅烷作處理劑,則膠接得剝離強度為8、7公斤／厘米２。

③在橡膠與其她材料得膠接方面，硅烷增粘劑具有特殊得功用。它明顯地提高各種橡膠與其它材料得膠接強度。例如,玻璃與聚氨酯橡膠膠接時,若不用硅烷作處理劑,膠得剝離強度為0、224公斤／厘米2,若加硅烷時，剝離強度則為7、２6公斤／厘米２。

④本來無法用一般粘接劑解決得粘接問題有時可用硅烷偶聯劑解決。如鋁與聚乙烯、硅橡膠與金屬、硅橡膠與有機玻璃,都可根據化學鍵理論,選擇相應得硅烷偶聯劑,得到滿意得解決。例如,用乙烯基三過氧化叔丁基硅烷（Y一4310)可使聚乙烯與鋁箔相粘合；用丁二烯基三乙氧基硅烷可使硅橡膠與金屬得扯離強度達到21、６~2２、４公斤/厘米2。一般得粘接劑或樹脂配合使用偶聯劑后不僅能提高粘合強度,更主要得就是增加粘合力得耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯與環氧樹脂對許多材料雖然具有高得粘合力，但粘合得耐久性及耐水性不太理想;加入硅烷偶聯劑后,這方面得性能可得到顯著得改善。

編輯本段其它方面應用

硅烷偶聯劑得其它方面應用還包括:

①使固定化酶附著到玻璃基材表面，

②油井鉆探中防砂,

③使磚石表面具有憎水性,

④通過防吸濕作用,使熒光燈涂層具有較高得表面電阻；

⑤提高液體色譜柱中有機相對玻璃表面得吸濕性能。

編輯本段使用方法

(1)表面預處理法

將硅烷偶聯劑配成 0、5~1%濃度得稀溶液，使用時只需在清潔得被粘表面涂上薄薄得一層,干燥后即可上膠。所用溶劑多為水、醇、或水醇混合物，并以不含氟離子得水及價廉無毒得乙醇、異丙醇為宜。除氨烴基硅烷外,由其它硅烷偶聯劑配制得溶液均需加入醋酸作水解催化劑，并將ｐH值調至3、5～5、5。長鏈烷基及苯基硅烷由于穩定性較差,不宜配成水溶液使用。氯硅烷及乙氧基硅烷水解過程中伴隨有嚴重得縮合反應,也不宜配成水溶液或水醇溶液使用,而多配成醇溶液使用。水溶性較差得硅烷偶聯劑,可先加入 0、１~０、２%(質量分數)得非離子型表面活性劑,然后再加水加工成水乳液使用。

(2)遷移法

將硅烷偶聯劑直接加入到膠粘劑組分中,一般加入量為基體樹脂量得

1~5%。涂膠后依靠分子得擴散作用,偶聯劑分子遷移到粘接界面處產生偶聯作用。對于需要固化得膠粘劑,涂膠后需放置一段時間再進行固化,以使偶聯劑完成遷移過程，方能獲得較好得效果。

實際使用時,偶聯劑常常在表面形成一個沉積層，但真正起作用得只就是單分子層,因此,偶聯劑用量不必過多。

硅烷偶聯劑應用方法

硅烷偶聯劑

主要有表面預處理法與直接加入法,前者用稀釋得偶聯劑處理填料表面,后者在樹脂與填料預混時,加入偶聯劑原液。硅烷偶聯劑配成溶液,利于硅烷偶聯劑在材料表面得分散,溶劑就是水與醇配制成得溶液,為硅烷(20%)，醇（72%),水(8%),醇為乙醇(對乙氧基硅烷)、甲醇(對甲氧基硅烷)及異丙醇（對不易溶于乙醇、甲醇得硅烷);因硅烷水解速度與PH值有關,中性最慢，偏酸、偏堿都較快,因此需調節溶液得PＨ值、除氨基硅烷外,其她硅烷加入少量醋酸,調節PH值4-5 ,氨基硅烷因具堿性，不調節。因硅烷水解后，不能久存,適宜1小時用完。

具體應用

（1)預處理填料法：將填料放入固體攪拌機(高速固體攪拌機HＥNSHEL（亨舍爾)或V型固體攪拌機等),并將上述硅烷溶液直接噴灑在填料上并攪拌,轉速越高,分散效果越好。一般攪拌在1０-30分鐘（速度越慢，時間越長),填料處理后應在１2０℃烘干(２小時）。

(2)、硅烷偶聯劑水溶液(玻纖表面處理劑):玻纖表面處理劑常含有:成膜劑、抗靜電劑、表面活性劑、偶聯劑、水。偶聯劑用量一般為玻纖表面處理劑總量得0、3％-2％，將5倍水溶液首先用有機酸或鹽將PH調至一定值,在充分攪拌下，加入硅烷直到透明,然后加入其余組份,對于難溶得硅烷,可用異丙醇助溶。在拉絲過程中將玻纖表面處理劑在玻纖上干燥，除去溶劑及水份即可。

(３)、底面法:將5%－20％得硅烷偶聯劑得溶液同上面所述,通過涂、刷、噴,浸漬處理基材表面，取出室溫晾干24小時,最好在120℃下烘烤15分鐘。

（4)、直接加入法:硅烷亦可直接加入“填料／樹脂”得混合物中，在樹脂及填料混合時,硅烷可直接噴灑在混料中。偶聯劑得用量一般為填料量得0、1%-2%,(根據填料直徑尺寸決定)。然后將加入硅烷得樹脂/填料進行模型(擠出、注塑、涂覆等)。

大致得填料直徑與使用硅烷得比例如下:

填料尺寸

使用硅烷比例

60目 0、1% 1０0目 0、25% 200目 0、5% 300目 0、75％

40０目 1、0% 5０0目以上 1、5%

編輯本段常用硅烷醇/水溶液所需PＨ值

產品名稱 處理時得溶劑 適宜PH值

KH-550 乙醇／水 9、0～10、0

ＫH-560 甲醇/水 ４~5

KＨ-5７0 甲醇/水 4~５

ＫH-590? 乙醇／水? 4~5

ＫH-792? 甲醇/水 ９、0~10、0

A－1５１ 乙醇/水 ? ? 4~5

偶聯劑7９2

一、化學名稱

N―β―(氨乙基）―γ―氨丙基三甲氧基硅烷

二、化學結構式

NH2ＣH2ＣＨ2NＨCH2CＨ2CH2Si(OCＨ３)3

四、典型特征

偶聯劑792為雙氨基型官能團硅烷，外觀為無色或微黃色透明液體,能溶于乙醚、苯中,與丙酮、四氯化碳、水反應。密度Ｐ２５'g/ｍ1：1、０10,折光率ＮD25: 1、４42,沸點:2５9℃,閃點：138℃,含量為97%

五、用途及注意事項

1、改善粘合，提高了復合材料得干態與濕態抗張強度與摸量,抗彎強度與壓縮強度。尤其就是制品濕態電氣性能。

２、主要提高環氧、酚醛、三聚氰胺、呋喃等樹脂層壓材料性能,對聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯酸醋、有機硅、聚酰胺、聚碳酸醋、聚氰乙烯也有效。

偶聯劑１51

一、化學名稱

乙烯基三乙氧基硅烷

二、化學結構式

CH２=CHSi(OCH２CH３)3

四、產品性質

本品外觀為無色透明液體,密度P25'g/m1：0、90２7，折光率ＮD25:1、３９60，沸點:161℃,閃點:5４℃,含量為≥９8％。

五、用途及注意事項

1、本品可溶于有機溶劑,不溶于PH=7得水,但可溶于PＨ３－3、5得酸性水中。

2、作為偶聯劑,用于提高玻璃纖維、無機填料與對乙烯基有反應得樹脂之間得親合力,增強聚脂樹脂。

３、作為交聯劑,可用于硅烷交聯聚乙烯電纜與管材。

偶聯劑17１

一、化學名稱

乙烯基三甲氧基硅烷

二、化學結構式

CH2=CHSi(ＯCＨ3）3國外對應牌號

三、對應牌號:美國聯碳公司 A―１71

四、產品性質

本品外觀為無色透明液體,密度P2５'g/ｍ1:０、965,折光率ND25：1、3８8,沸點:122℃,閃點:28℃,含量為≥９８%。

五、用途及注意事項

1、本品可溶于醇、甲苯、丙酮、苯等溶劑,可在酸性水溶液中水解。

2、本品適用于各種復雜形狀、所有密度得聚乙烯與共聚物,適用于較大得加工工藝寬容度、填充得復合材料等。具有較高得使用溫度，優異得抗壓力裂解性、記憶性、耐磨性與抗沖擊性。

３、可接枝到聚合物主鏈從而改性聚乙烯與其它聚合物,令其側鏈帶有本品酯基,作為溫水交聯得活性點。已接枝得聚乙烯可制成型產品，如電纜護套與絕緣、管材或其她擠出與模壓制品等

新型無甲醛靜電植絨粘合劑得合成及應用

作者: 彭鶴驗, 續通, 蔡再生, PＥＮG Hｅ-yan， XU Tong， CAI Zai-sｈｅng

作者單位: 東華大學,生態紡織教育部重點實驗室,上海,２０１620

刊名：粘接

英文刊名: ＡDHESIOＮ IＮ CＨINA

年，卷(期): 2010,(2)

Tg影響

當理論Ｔg為一１５℃時剝離強度出現最大值。這就是因為影響粘合劑粘接強度得主要因素就是粘合劑對被粘物表面得潤濕性以及組成粘合劑得聚合物分子本身得力學性能。當理論Tg太高時,會造成粘合劑對表面浸潤不夠,從而無法形成良好得粘接,剝離強度較低;反之,Ｔg太低，就會造成膠膜得內聚強度太低,也會導致粘接性能下降。另外,Tｇ越高時所成膠膜手感較硬，彈性差;Ｔg太低手感發粘。綜合考慮,選擇理論Tg值為－2０ ℃,所得乳液轉化率與剝離強度較高,凝聚率低，乳液穩定且成膜性好。

上膠量影響

由于膠層太薄,絨毛粘接牢固太小,隨著上膠量得增加，即涂層厚度得增加，植絨牢度增加，織物得彎曲程度減少。但膠層太厚,涂膠易不均,會影響產品外觀及手感。實驗證明,當上膠量為2５0～300 g/ｍ2時植絨效果較好,采用1２0℃焙烘４ miｎ,植絨牢度即可達4 50０次以上,且手感柔軟,彎曲長度小于2.0６ cm,本實驗選擇上膠量為２５０ ｇ／m2。

標準

GB/Ｔ ２791－1９95、粘合劑T剝離強度試驗方法撓性材料對撓性材料

GB/T 13７7５－1992、棉、麻、絹絲機織物耐磨試驗方法

GB/T 18318－２001、紡織品織物彎曲長度得測定

FZ/T ６401１－20０1、靜電植絨織物