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硅烷改性聚合物防水涂料

发布时间:2021-02-01 10:50人气:

                                                                               
它是一种具有特殊结构的低分子量有机硅化合物。其通式为RSiX3,其中R表示与聚合物分子具有亲和性或反应性的活性官能团,例如氧,巯基,乙烯基,环氧基,酰胺基,氨基丙基等。 X表示能够水解的烷氧基,例如卤素,烷氧基,酰氧基等。
 
偶联过程中,X基水首先形成硅烷醇,然后与无机粉末颗粒表面的羟基反应形成氢键并缩合为-SiO-M共价键(M代表无机粉末颗粒的表面)。同时,硅烷分子的硅烷醇彼此缔合以形成覆盖粉末颗粒表面的网络结构膜,从而无机粉末的表面是有机的。
 
聚合物基复合材料的作用机理主要有以下理论:
 
(1)化学键理论。据信存在两种不同的化学官能团,其一端可以与无机材料如玻璃纤维,硅酸盐,金属氧化物等表面的硅烷醇基反应形成共价键;聚合物基础材料或树脂形成共价键以偶联两种不相容的材料。
 
(2)表面润湿理论被认为增加了玻璃纤维或其他无机材料的表面张力,甚至使其大于树脂基体的表面张力,从而促进了树脂在无机表面上的渗透和扩散。材料和改善树脂对无机增强材料的效果润湿能力使树脂和无机增强材料更好地结合在一起。
 
(3)变形层理论。据信在界面处它是塑料的。它可以在界面上形成大于10nm的柔性可变形层。这种可变形层具有在受损时能够自我修复的能力,不仅可以缓解界面的预应力,而且可以防止裂纹扩展,因此可以提高界面的结合强度。
 
(4)约束层理论。据信在复合材料中的高模量增强材料和低模量树脂之间存在界面区域,这是其一部分。它不仅可以与无机物的表面键合,而且还具有可以与树脂反应的基团,可以“紧固”界面处的聚合物。当界面区域的模量在无机增强材料和树脂之间时,应力可以均匀地传递。
 
(5)可逆水解理论。据信,当有水并且玻璃纤维处于应力下时,玻璃纤维会破裂,但是可以可逆地恢复。这样,不仅在界面处存在约束层理论的刚性区域(由树脂和交联生成),而且还允许应力松弛,从而协调了化学键理论,约束层理论和变形层理论。该机理不仅可以解释界面耦合的机理,而且可以解释松弛应力的作用和保护表面防水的作用。
 
无机颜料和填料在涂料的液态有机相中的分散可分为三个阶段:润湿,解聚和稳定化(抗絮凝)。由于这些无机颜料和填料是天然亲水性的,并且容易在表面吸附一层水,因此很难润湿和分散非极性疏水性粘合剂。通过对无机颜料和填料的预处理(表面改性),硅烷将代替颜料或填料表面的水并覆盖颗粒,从而使R基团朝外,变得亲脂,疏水并易于被碱润湿材料。湿。润湿后,将基础材料分子插入无机颜料或填料颗粒之间以使其分离,使其分散稳定,并防止沉淀和结块。处理无机颜料和填料的表面后,降低了与涂料基料的结构化效果,大大降低了涂料的粘度,并消除了絮凝现象。即使增加颜料和填料的添加量,也不会影响涂层的流动性。此外,颜料和填料颗粒的良好分散提高了最终漆膜的遮盖力,显色力和着色力。
 
它可以立即完全溶于水,醇,芳香族和脂肪族烃中,但丙酮不适合用作稀释剂。

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