硅烷偶联剂的应用详解（二）

硅烷偶联剂的应用详解（二）

3、矿物和填充物处理

矿物填充物已经渐渐变为重要的有机聚合物添加剂和改性剂，矿物表面的金属羟基是极其亲水的，而且和有机聚合物不共溶性，烷氧基硅烷天生适合处理矿物的表面，使矿物在聚合物中能与更多成分共容和更易分散，甚至于使填充物变为增强添加剂，不仅在塑料中应用，硅烷改性的矿物在橡胶，尤其是轮胎的应用上也是越来越重要。表面具备硅和氢氧化铝的矿物极其易于和硅烷结合，用以填充体系的白炭黑（气相法和沉淀法）、玻璃珠、石英、沙子、滑石粉、云母、粘土和硅灰石采用硅烷偶联剂都很有效果。别的含金属羟基材料，如氢氧化镁、氧化铁、氧化铜和氧化锡反应性一般，但也可以获得较好的益处，一般而言硅烷和炭黑、石墨、碳酸钙的结合能力较差。

硅烷处理能够改善矿物改性产品的工艺性能、力学性能和耐久性：1、增强矿物和聚合物相互之间的粘合2、改进矿物对聚合物的浸湿性能3、推动矿物在聚合物中分散4、改进电学性能5、提升机械性能。

特定应用上选取适用于何种硅烷需要根据所需硅烷的优势特征所选择。全部的烷氧基都能够与矿物填充物表面结合，假如硅烷专门为提供表面疏水而设计，那样应选用具备疏水性的硅烷，如甲基、丁基、辛基等。假如硅烷处理专门为在聚合物混合物中矿物共容性而设计，那样硅烷上的有机基团的特性应该和聚合物的化学结构相似（如辛基和长链烷基也有助于矿物在聚烯烃混合物中的共容和分散）。假如硅烷处理为了将填充物结合到聚合物上，那样要选择有机反应硅烷，从化学特性上讲，它将结合到聚合物存在的反应性位点。

4、橡胶混炼

在橡胶行业，硅烷的独特性质应用于提升性能和改善工艺性能，硅烷在橡胶配方中充当偶联剂和分散剂。因为在增强型橡胶中应用无机填料取代炭黑的好处使硅烷在有机橡胶业中得到很广泛应用。和炭黑相比，白炭黑和其它无机填料可以使橡胶获得更优异的物理性质和性能，但是要使非炭黑填料起到效果一定要使用硅烷偶联剂。为了能让无机填料和有机弹性体有效结合，硅烷的应用是其中一个关键因素，机理和前面矿物和填料处理类似，甲氧基或是乙氧基将和白炭黑或是粘土表面强力粘结，有机官能团将和橡胶聚合物键合。在绿色轮胎中应用白炭黑/硅烷技术，能够对轮胎产生下列影响：增强耐磨性、减少滚动阻力、提升燃料经济性、在潮湿和冰雪路面上的抓地力。

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