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硅烷在粘合剂、密封胶及线缆行业中的应用?

一、粘合剂、密封胶行业
   USI硅烷在粘合剂和密封胶中主要作为增粘剂、表面改性剂、交联剂、吸湿剂和封端剂使用,可以赋予他们如下的一些特性:  
降低胶的粘度,提高填料和颜料的分散性、加工性和与基体的粘结性  提高基材干湿强度和粘结持久性  防止胶的提早硫化,提高产品储存稳定性  提高胶硫化的均匀性  提高断裂伸长率

1.1增粘剂
   在缩合型硅酮密封剂和胶粘剂中,USI-1302是最常用的偶联剂,对金属、玻璃和树脂都有良好的粘结作用。在加成型液体硅橡胶中,USI-2301使用的范围较广,而且往往同其他助剂同时使用,以获得最佳的粘结效果和较大使用范围。作为增粘剂使用的硅烷偶联剂在密封胶和粘合剂的配方中,添加比例一般为 0.5-2.0%。



1.2交联剂
    硅烷交联提高胶粘剂和密封剂的如下力学性能:1) 撕裂强度;2)断裂伸长率;3) 耐磨性;4) 热稳定性;5) 耐湿气性能。


1.3表面改性剂
      相对于未经处理的填料,硅烷处理的填料在胶粘剂和密封剂基体树脂中有较好分散性,并有如下的好处:1) 降低粘度,便于处理;2) 增强粘接;3) 改善机械性能;4) 提高填料加入量。

1.4除水剂
     吸湿剂与水接触后迅速水解,烷氧基硅烷尤其是 USI-6101 和 USI-401 被广泛用作粘合剂和密封剂的水清除剂,并有如下一些好处:1) 防止在处理过程中过早固化;2) 固化更均匀;3) 延长非固化状态的储时间。

1.5封端剂
      硅烷封端的聚氨酯(SPUR)预聚物因为如下的一些优点已经被广泛用于胶粘剂和密封剂配方中:1) 良好的耐久性;2) 优异的附着力;3) 良好的耐湿热老化性能;4) 易于根据不同的应用设计分子结构。 (伯)氨基硅烷或异氰酸基硅烷都可以被用来封端聚氨酯。

SPUR 预聚物可以添加多种氨基硅烷作为粘接促进剂, 配制成具有稳定的储存期和优异的粘接性能单组分密封胶,对玻璃、铝、混凝土浇注体和许多通用塑料(丙烯酸类除外) 可以获得良好的粘接性能。采用双氨基硅烷如 USI-D1301 或 USI-D1311,可以明显改善和丙烯酸类塑料的粘接。

二、线缆行业
      硅烷偶联剂在电线电缆中主要是作为交联剂和增粘剂使用,赋予材料的如下性能:  提高改性后的材料的热形变稳定性和机械强度  提高改性后的材料的湿态电气性能  提高改性后的材料的耐化学性  提高填料的添加量的同时改善加工性
2.1 交联剂
   乙烯基硅烷是用于聚烯烃材料交联的最常用的交联剂,其反应过程如下所示:

常用的乙烯基硅烷包括乙烯基三甲氧基硅烷(USI-401)、乙烯基三乙氧基硅烷(USI-402)和乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(USI-412),其中,乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷(USI-412)的沸点最高,适合于需要较高加工温度的情况下使用;乙烯基三甲氧基硅烷的水解速度最快,适用于生产温水硅烷交联聚乙烯;乙烯基三乙氧基硅烷的水解速度较慢,适合于生产需要储存时间比较长的可交联聚烯烃。

2.2增粘剂/表面改性剂
  在低烟无卤线缆材料的生产中,常会使用硅烷偶联剂作为无机阻燃材料的表面改性剂,提高填料在树脂或者橡胶中的分散性和与树脂的粘结性,并改善被填充基材的加工性能、机械性能和热稳定性。


2.3在生产低烟无卤线缆材料过程中,有三种加入硅烷的方式:
(1)硅烷改性填料,再跟聚合物和其他助剂混合并加工,即预处理工艺。
(2)在填料、其他助剂和聚合物混合的同时,通过喷嘴加入硅烷混合并加工,即直接添加工艺。
(3)先把硅烷偶联剂以较高比例与载体树脂混合成色母粒,然后再把混合后的载体树脂以一定比例与基体树脂、填料和其他助剂混合并加工,即“干硅烷色母粒”法。
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