




***偶联剂用量计算
被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及***偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的Si-OH含量。已知,多数硅质基体的Si-OH含是来4-12个/μ㎡,因而均匀分布时,1mol***偶联剂可覆盖约7500㎡的基体。具有多个可水解基团的***偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因Y3SiX价昂,且覆盖耐水解性差,故无实用价值。此外,基体表面的Si-OH数,也随加热条件而变化。例如,常态下Si-OH数为5.3个/μ㎡硅质基体,经在400℃或800℃下加热处理后,则Si-OH值可相应降为2.6个/μ㎡或<1个/μ㎡。反之,使用湿热盐酸处理基体,则可得到高Si-OH含量;使用碱性洗涤剂处理基体表面,则可形成硅醇阴离子。
倘若不掌握填料的比表面积,则可先用1%(质量分数)浓度的***偶联剂溶液处理填料,同时 改变浓度进行对比,以确定适用的浓度。
表面处理法
此法系通过***偶联剂将无机物与聚合物两界面连结在一起,以获得的润湿值与分散性。表面处理法需将***偶联剂酸成稀溶液,以利与被处理表面进行充分接触。所用溶剂多为水、醇或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉***的乙醇、为宜。除氨烃基***外,由其他***配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂,并将pH值调至3.5-5.5。长链及***由于稳定性较差,不宜配成水溶液使用。氯***及乙酰氧***水解过程中,将伴随严重的缩合反应,也不适于制成水溶液或水醇溶液使用。对于水溶性较差的***偶联剂,可先加入0.1%-0.2%(质量分数)的非离子型表面活性剂,而后再加水加工成水乳液使用。为了提高产品的水解稳定性的经济效益,***偶联剂中还可掺入一定比例的非碳官能***。处理难黏材料时,可使用混合***偶联剂或配合使用碳官能硅氧烷。配好处理液后,可通过浸渍、喷雾或刷涂等方法处理。一般说,块状材料、粒状物料及玻璃纤维等多用浸渍法处理;粉末物料多采用喷雾法处理;基体表面需要整体涂层的,则采用刷涂法处理。
***偶联剂主要应用在子午线轮胎 ,主要品种是含硫***偶联剂,含硫类***偶联剂的产能大约为4万吨左右,产量大约为3万吨左右,国内需求大约为4万吨左右,因此每年需进口1万吨左右的含硫***偶联剂。
下游子午线轮胎的产量增速在放缓,2011年后子午线轮胎的产量增速一直保持在10%左右,受此影响,假设添加量不变的情况下,预计2012年含硫***偶联剂的消费量增速也将保持10%左右。
使有***偶联剂溶液处理基体时,一般多选用喷雾法。处理前,需掌握***用量及填料的含水量。将偶联剂先配制成25%的醇溶液,而后将填料置入高速混合器内,在搅拌下泵入呈细雾状的***偶联剂溶液,***偶联剂的用量约为填料质量的0.2%-1.5%,处理20min即可结束,随后用动态干燥法干燥之。除醇外,还可使用酮、酯及烃类作溶剂,并配制成1%-5%(质量分数)的浓度。
使用***偶联剂水解物处理
即先将***通过控制水解制成水解物而用作表面处理剂。此法可获得比纯***溶液更佳的处理效果。它无需进一步水解,即可干燥固化。