烷基硅烷偶联剂的生产及应用

更新时间:2024-09-01 点击:208

硅烷偶联剂的结构通式为RSiX3,R代表巯基、氨基、烷基等功能性基团,X为能够水解的基团,如卤素原子,烷氧基等。其中,烷基硅烷偶联剂是指功能基团为长链烷基的一类硅烷偶联剂。由于其分子含有非极性的长碳链烷基(C8,C12,C14等),使得这类偶联剂相容性比较好,可用于聚合物的增强改性,混凝土建筑的防水处理等。







聚合物改性




基硅烷偶联剂由于长链烷基的作用,能够与有机聚合物发生相似相溶的物理作用,又能够与无机填料表面发生键合反应,将不同性质的材料桥接偶联,一方面促进无机粉体材料在有机聚合物中的分散,提高无机材料作用力度;另一方面键合偶联无机和有机聚合物材料,提高二者之间的界面层厚度,从而实现聚合物材料的有效改性。


这种通过对无机粉体材料表面改性而提高复合材料性能的方法已在轮胎橡胶、建筑涂料、工程塑料等领域获得广泛使用。随着科技的不断发展,聚合物复合材料性能需求也将进一步提升,材料的表面改性技术必然会进一步发展壮大,硅烷偶联剂也将随之蓬勃发展。

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混凝土建筑的防水处理




烷基硅烷偶联剂在碱性混凝土作用下,易于发生交联,在混凝土空隙内部和表面形成一层疏水性膜,从而达到抗水和氯离子等有害物质渗透的目的。另外硅烷偶联剂还可做成硅烷膏体浸渍剂,克服了刷涂时流失严重的问题,延长与混凝土基材的接触时间,从根本上预防和杜绝桥梁混凝土结构的腐蚀, 是一种经济实用、切实可行的新办法、新技术。


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目前,建筑材料所用烷基硅烷偶联剂多为正辛基三乙氧基硅烷,以其制备的硅膏浸渍剂渗透性和防水性兼具,已在国外广泛使用,而随着国内对建筑性能要求的提高,港珠澳大桥等一批海防工程,滨海基建工程等已相继施工使用。可以预料,未来正辛基三乙氧基硅烷在国内建筑材料领域一定会大放异彩。


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多数硅烷偶联剂的生产是基于硅氢加成反应,烷基硅烷偶联剂也不例外。α-烯烃是双键在直链烷基端部的单烯烃,是发生硅氢加成的绝佳材料。生产过程中,将α-烯烃按一定比例与三氯氢硅进行反应,再经过醇解过程即得烷基硅烷偶联剂。根据α-烯烃碳链长度的不同,可以得到正辛基三乙氧基硅烷,十二烷基三乙氧基硅烷,十六烷基三乙氧基硅烷等等。




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