硅烷偶联剂

前言目前,复合材料发展很快,应用范围日渐广泛。在复合材料的发展过程中,开发无机材料和有机基体的偶联剂和偶联技术,能大幅度提高复合材料的各项性能。四十年代中期,硅烷偶联剂开始用于玻璃纤维增强的塑料中,取得了明显的效果。在偶联剂发展     

硅烷偶联剂在金属表面处理的应用

金属磷化在表面处理上已有多年成熟的应用,但其也存在自身无法克服的弊端.硅烷偶联剂在金属表面处理上的应用是一项崭新的领域,经硅烷处理的金属表面涂漆后耐蚀性能有明显提高.本文介绍了一种金属涂装前处理的硅烷化处理的方法及其性能.     

硅烷偶联剂改性绝缘纸抗老化性能的研究

为提升油浸式变压器中绝缘纸的抗老化性能,选取3种常见硅烷偶联剂作为改性剂,通过浸泡的方式对绝缘纸进行改性,然后将所得样品在130℃下进行35天的油纸联合热老化试验,定期取样测量绝缘纸的抗张强度、介电常数和击穿电压。结果表明：3种硅烷偶联剂均能提升绝缘纸的抗老化性能,其中经3-氨基丙基-三乙氧基硅烷改性的绝缘纸在热老化过程中几乎保持了原本纤维素的三维网状结构,具有最高的机械强度、介电性能和抗击穿能力。     

氯丁胶非炭黑补强体系中硅烷偶联剂的应用

用硅烷处理陶土及白炭黑作为氯丁胶补强材料,可提高胶料的抗拉强度、定伸强度和断裂伸长率,减少永久变形。用硅烷处理陶土代替炭黑,可降低成本。     

硅烷偶联剂对磷酸铁锂结构和电性能的影响

实验采用碳热还原法制备橄榄石型磷酸铁锂。研究了在制备过程中加入硅烷偶联剂对产物表面形貌及性能的影响。结果表明:添加硅烷偶联剂没有改变磷酸铁锂的橄榄石结构。葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的样品颗粒细小清晰,颗粒明显呈现椭圆形,团聚现象减弱,葡萄糖炭化后分散度高。加入硅烷偶联剂明显提高LiFePO4的电性能;而葡萄糖炭化前加入2.5%KH550的样品具有最高的首次放电比容量139 mAh/g。     

硅烷偶联剂处理对剑麻及其复合材料性能的影响

用KH -550硅烷偶联剂对剑麻纤维 (SF)进行表面处理 ,再制备剑麻/酚醛树脂复合材料 ,研究了SF表面处理对复合材料性能的影响 ,探讨了复合体系的界面粘合性 ,并借助偏光显微镜 (POM)和扫描电子显微镜 (SEM)观察了复合材料的形态结构。结果表明 ,经过KH -550硅烷偶联剂处理后 ,复合材料的界面粘合性较好 ,提高了其综合性能。     

硅烷偶联剂表面处理LiCrxMn2-xO4性能研究

对尖晶石LiCrxMn2-xO4材料表面进行硅烷偶联剂处理,以形成热稳定性好的硅化物表面层,来提高材料的电化学性能.用EPX、SEM和XRD等方法对处理前后的尖晶石LiCrxMn2-xO4正极材料进行了表征,结果表明:经硅烷偶联剂处理后的LiCrxMn2-xO4正极材料,在其表面形成了富硅层,在高温下(55℃)100次循环后的容量保持率为89.4%;而未处理的LiCrxMn2-xO4材料的容量保持率为71.5%.     

硅烷偶联剂对注射型酚醛模塑料的影响研究

针对注射型酚醛模塑料的强度低及耐水性不好等问题,采用偶联剂改性方法,分析了偶联剂添加方式、种类及用量对酚醛模塑料性能的影响。结果表明:采用母料法且硅烷偶联剂用量为1.5%时,注射型酚醛模塑料的无缺口冲击强度和弯曲强度分别提高了61.55%和36.31%,吸水率降低了63.74%。     

硅烷偶联剂氧化铝—环氧浇注体系的改性作用研究

氧化铝－环氧浇注体系中产与基体间的结合力是浇注制件机械性能的主要因素,增强界面强度是改善制件弯曲和冲击强度的有效途径。硅烷偶联剂对氧化铝粉体具有改性作用,能够改善无机填料与有机基质间的亲和性。结果表明：适量地使用硅烷偶联剂处理填料,可以降低浇注体系的起始粘度,增强固化试样的变曲与冲击强度;而适当的烘干温度有利于硅烷有效地发挥偶联作用。     

硅烷偶联剂对氧化铝-环氧浇注体系的改性作用研究

氧化铝－环氧浇注体系中填料与基体间的结合力是影响浇注制件机械性能的主要因素,增强界面强度是改善制件弯曲和冲击强度的有效途径。硅烷偶联剂对氧化铝粉体具有改性作用,能够改善无机填料与有机基质间的亲和性。结果表明：适量地使用硅烷偶联剂处理填料,可以降低浇注体系的起始粘度,增强固化试样的弯曲与冲击强度;而适当的烘干温度有利于硅烷有效地发挥偶联作用。     

硅烷偶联剂A-172对环氧浇注用氧化铝表面处理研究

采用硅烷偶联剂A-172对环氧浇注用填料氧化铝进行湿法改性,分析了A-172的添加量、pH值、反应温度等因素对水煮电导率、水煮液pH值的影响及对其环氧浇注物料初始黏度、可使用时间和固化物力学性能的影响。结果表明:通过测定粉体活化度获得较佳工艺条件:改性剂用量为1.5%,pH值为5.0,反应温度为80℃,此时粉体活化指数可达99.0%。改性后粉体电导率明显降低,可使用时间延长,浇注件的断裂弯曲强度和拉伸强度分别提高了17.07%和2.60%,电气强度提高了24.63%,体积电阻率平均值为3.35×10~(16)Ω·cm,说明A-172偶联剂能有效调节氧化铝环氧浇注体系的黏度和可使用时间,改善环氧浇注固化物的力学性能和绝缘性能。红外光谱分析表明,改性氧化铝与偶联剂有多处吸收峰重合,A-172偶联剂和粉体之间发生了化学键合。     

硅烷偶联剂对介电弹性体复合材料电-机转化敏感度的影响

利用硅烷偶联剂KH550、KH570对无机纳米TiO2粒子进行表面改性,经机械共混及压延成型方法制备出3种界面结构的TiO2/室温硫化硅橡胶(RTV)介电弹性体复合材料。利用FTIR及DSC研究TiO2纳米粒子的表面改性情况,并研究不同硅烷偶联剂对复合材料介电性能和力学性能的影响。结果表明:KH550改性TiO2掺杂的复合材料较纯TiO2或KH570改性掺杂的复合材料其功能性明显提高。采用KH550改性TiO2使得复合材料拥有更高的介电常数,更低的弹性模量,使电-机转化敏感度较未改性前提高了57.4%。     

硅烷偶联剂对Nd-Fe-B磁体有机涂层附着强度和阻挡性能的影响

利用打底法和掺混法在烧结Nd-Fe-B磁体上制备出含有不同KH-550硅烷浓度偶联剂的环氧树脂涂层.分析了硅烷浓度对涂层与基体附着强度和涂层阻挡性能的影响,揭示了其影响机理.实验结果表明,合适浓度的KH-550硅烷偶联剂能显著提高环氧树脂涂层的附着强度和阻挡性能;打底法比掺混法更有利于环氧树脂涂层性能的提高;在硅烷浓度约7.5%时涂层的综合性能较佳.     

硅烷偶联剂改性对SiO2/PI复合材料热力学与介电性能的影响

为了研究硅烷偶联剂改性对SiO₂/PI复合材料热力学与介电性能的影响及其内在机理,采用分子动力学模拟的方法建立纯聚酰亚胺、SiO₂/PI以及SiO₂表面硅烷偶联剂接枝密度为6%和12%的SiO₂/PI复合模型,计算4组模型的溶解度参数、相互作用能、玻璃化转变温度、杨氏模量、剪切模量、均方位移、自由体积分数、相对介电常数和电气强度。结果表明：硅烷偶联剂改性显著提升了复合材料的热力学与介电性能,接枝密度对改性效果有明显影响,其中硅烷偶联剂接枝密度为6%的SiO₂/PI复合体系热力学性能最好,同时保持较低的相对介电常数和较高的电气强度。此外,接枝硅烷偶联剂的两个体系具有较小的自由体积分数和均方位移,以及较大的溶解度参数和相互作用能,表明限制分子链的运动以及提升SiO₂与PI基体间相容性是改善复合材料热力学与介电性能的关键。     

硅烷偶联剂改性纳米AlN对碳化硅器件封装用有机硅弹体耐电及老化特性的影响

为了研究硅烷偶联剂改性纳米氮化铝（AlN）对有机硅弹体耐电及高温老化特性的影响,该文将纯有机硅弹体及其硅烷偶联剂改性纳米AlN复合材料在250℃高温下热老化500h,对老化前后的试样进行形貌分析、扫描电镜（SEM）断面表征、热重分析（TGA）、直流电导率及去极化电流测试、空间电荷测量、介电谱、直流击穿实验和量子化学计算,并对硅弹体基体和纳米AlN界面在老化过程中的状态变化进行分析,提出热老化前后的界面模型。结果表明：纯有机硅弹体热老化后热分解产生大量断链和内部微孔,其浅陷阱密度增加;对于纳米复合材料,老化前硅弹体基体与纳米AlN之间存在界面间隙,浅陷阱深度减小;热老化前后的界面状态对硅弹体纳米复合材料的热稳定性和电气性能产生了明显的影响,热老化后硅弹体基体与纳米AlN之间形成化学键和氢键,提高纳米复合材料的热分解温度,也使其深陷阱深度和密度增加。相比于老化后的纯有机硅弹体,老化后的纳米复合材料直流电导率更低、空间电荷积累更少、直流击穿场强明显提升,且质量分数3%纳米掺杂的复合材料具有最好的热分解抑制效果。研究结果表明,适量掺杂的硅烷偶联剂改性纳米AlN可显著提升有机硅弹体的耐电及老化特...     

硅烷偶联剂种类对纳米TiO2/间位芳纶复合绝缘纸电气性能的影响

为了进一步提高间位芳纶纸的绝缘性能,分别采用KH550、KH560、KH580、KH151硅烷偶联剂对纳米TiO₂进行处理,制得了纳米TiO₂/间位芳纶复合绝缘纸。主要研究了偶联剂种类对复合绝缘纸电气性能的影响,包括电气强度、体积电导率、电荷陷阱特性等,此外还探究了复合绝缘纸热学和力学性能的变化。对不同硅烷偶联剂接枝的TiO₂/间位芳纶界面进行了分子动力学模拟,从界面结合能和均方位移参数方面阐述了硅烷偶联剂对填料-基体界面的改善作用。结果表明：以电气绝缘性能为最主要的指标,硅烷偶联剂对复合绝缘纸改性效果从高到低依次为KH550、KH151、KH560、KH580;合适种类的硅烷偶联剂可有效改善纳米填料在基体中的分散性,提高复合绝缘纸的击穿电压和体积电阻率,并对芳纶纤维的耐温性和机械强度有一定的增强作用。     

硅烷偶联剂改性TiO2对植物绝缘油中水分子扩散行为影响的分子模拟研究

本文采用分子动力学模拟的方法建立了两种硅烷偶联剂(KH570、KH792)改性前后TiO₂/植物绝缘油界面结构的纳米分子模型,并进一步通过动力学仿真研究了硅烷偶联剂改性前后TiO₂界面对油中水分子扩散行为的影响。结果表明：相较于未处理的TiO₂,改性后TiO₂界面对水分子有更强的吸附性,束缚了水分子在油中的扩散行为,致使其扩散系数显著降低,从而降低了油中水分子杂质形成“小桥”的概率,提升了植物绝缘油的绝缘性能,其中KH792的改性效果更为显著。进一步通过计算水分子与TiO₂界面体系相互作用能、形成氢键的数量和自由体积分数,解释了上述现象的成因与物理机制,为研究纳米粒子掺杂改善植物绝缘油绝缘性能提供了理论支撑。