偶聯劑在中空玻璃密封膠中的應用

時間：2021-08-02

       摘要 :介紹了偶聯劑在中空玻璃密封膠中的應用 ,其中包括偶聯劑分類、偶聯劑的結構特征、作用、使用方
法、對密封膠粘接性能的影響及選用的一般原則。
關鍵詞 :偶聯劑 ;中空玻璃 ;密封膠 ;粘接
中圖分類號 : TQ437 +
. 1　文獻標識碼 : A 文章編號 : 1001 - 5922 (2005) 02 - 0049 - 02
1　前言
中空玻璃是由兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并
周邊密封 ,使玻璃層間形成有干燥氣體空間的制品。它具有
隔熱、隔音、防霜霧等特點 ,廣泛用于建筑、制冷、交通運輸等
行業(yè) ,是一種新型的節(jié)能材料。
據資料顯示 ,中空玻璃失效的主要原因有 70%以上是由
于其周邊密封膠質量不好而引起的漏氣、漏水。中空玻璃密
封膠分為熱熔型和化學固化型 2種 :熱熔型主要為丁基熱熔
膠等 ,它主要用于中空玻璃的* 1道密封 ,具有阻止?jié)駳膺M
入、對玻璃起預定位等作用 ;化學固化型包括聚橡膠、硅酮
膠、膠等 ,它們主要用于中空玻璃的* 2道密封 ,能夠
把中空玻璃各部件牢固地粘接在一起 ,保證中空玻璃的使用
壽命。因此 ,影響中空玻璃壽命的關鍵因素是中空玻璃周邊
密封膠性能的好壞。中空玻璃密封膠一般由基礎聚合物 (如
聚橡膠、硅橡膠、等 )、增塑劑、補強劑、固化
劑、促進劑、偶聯劑等材料構成。偶聯劑在密封膠中的含量
雖然不高 ,但其作用卻是不可忽視的。偶聯劑按化學結構可
分為 :偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、**鉻偶聯劑、類偶聯
劑等等。偶聯劑是使用較為普遍的偶聯劑。
2　偶聯劑的結構特征及作用
偶聯劑的化學通式為 RSiX3
, R是非水解基團 (活性
基團 ) , X為水解基團 ,當其水解時 , Si - X轉化成 Si - OH,而
Si - OH既可以與其分子中的 Si - OH發(fā)生縮合脫水反應形
成 Si - O - Si鍵結合 ,還可以與某些氧化物 (如氧化鋁、氧化
錫 )等反應 ,生成穩(wěn)定的 Si - O鍵合 [ 1 ]。由此可見 ,偶聯
劑在**物 (密封膠 )和無機物 (玻璃或鋁 )之間起橋梁作用 ,
增強界面的粘接性能 ,提高中空玻璃的使用壽命。
3　偶聯劑的使用方法
偶聯劑在中空玻璃密封膠中通常有 3種使用方法 :
(1)底涂法 :用偶聯劑和溶劑配成 0. 5% ～1% (質量分數 )的
溶液 ,噴刷在被粘表面 ,干燥后在玻璃或鋁框表面留下均勻
的偶聯劑薄層 ; (2)直接加入法 :在密封膠的生產過程中 ,直
接將偶聯劑加入到密封膠中 ,依靠分子的擴散作用 ,偶聯劑
分子遷移到粘接界面處產生偶聯作用 ; (3)兼用法 :先在被粘
表面噴刷底涂液 ,也在密封膠中也加入偶聯劑。底涂法工藝
較麻煩 ,兼用法多用于某些表面能低的材料 ,直接加入法用
得較多。
4　偶聯劑對中空玻璃密封膠粘接性能的影響
本文以聚膠為例說明偶聯劑對中空玻璃密封膠粘接
性能的影響。
4. 1　偶聯劑的種類對密封膠粘接性能的影響
Tab. 1 Effec t of diffe ren t co up ling agents o n the
bo nd ing p rope rtie s of sea lan t
表 1　不同偶聯劑對密封膠粘接性能的影響 3
偶聯劑類型 無偶聯劑 鈦酸酯類 類
拉伸強度 /MPa 0. 25 0. 35 0. 82
斷裂伸長率 /% 45 82 170
破壞類型 界面 混合 內聚
3 參照 GB /T13477 - 2002制成鋁 2?！肮?”型試樣 ,下同。
由表 1可以看出 ,密封膠中不加偶聯劑時 ,粘接強度小 ,
試樣為界面破壞 ;用鈦酸酯類偶聯劑 ,試樣為混合破壞 ,即密
封膠與被粘表面部分粘合 ;選用類偶聯劑 ,試樣均為內
聚破壞。所以類偶聯劑是中空玻璃密封膠使用效果較
好的偶聯劑。
4. 2　偶聯劑的用量對密封膠粘接性能的影響
從表 2可以看出 :在中空玻璃密封膠中 ,偶聯劑的用量
并不是越多越好 ,而是有一個較佳用量。在實際使用時應根
據配方的不同 ,通過實驗從綜合角度確定偶聯劑的較佳加入
量。
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偶聯劑在中空玻璃密封膠中的應用 　　　　 　　 　　 ZHANJ IE 2005 , 26 (2 )
Tab. 2 Effect of amount of coup ling agent on the bonding p rope rtie s of sea lant
表 2　偶聯劑的用量對密封膠粘接性能的影響
偶聯劑質量分數 /% 0. 1 0. 3 0. 5 0. 8 1. 0
拉伸強度 /MPa 0. 25 0. 55 0. 75 0. 84 0. 80
斷裂伸長率 / % 58 88 160 146 170
破壞類型 界面 混合 內聚 內聚 內聚
5　選用偶聯劑的一般原則
Tab. 3 S uitable silane coup ling agen ts fo r diffe ren t sea lants
表 3　不同密封膠適用的偶聯劑
密封膠類型 適用的偶聯劑
聚膠 1、2、3、4、6
硅酮膠 3、4、5、7
膠 3、4、5、6
　　注: 1. HSC3H6 Si(OCH3
)
3
-γ2巰**氧基 ; 2. HSC3H6 Si
( OC2H5
)
3
- γ2巰 丙 基 三 乙 氧 基 硅 烷; 3.
CH2
O
CH CH2 OCH2CH2 Si(OCH3
)
3
-γ2[ (2, 3) 2環(huán)氧丙氧 ]
**氧基; 4. H2NC3H6 Si (OC2H5
)
3
- γ2氨三乙氧基; 5.
PhNHC3H6 Si(OCH3
)
3
- N2基 2γ2氨**氧基; 6. H2NC2H4
NHC3H6 Si(OCH3
)
3
- N2β2氨乙基 2γ2氨**氧基; 7. Vi Si
(OC2H4OCH3
)
3
-基 2三 2(22甲氧基乙氧基 )。
　　對于不同的被粘材料及不同的膠粘劑 ,選用合適的偶聯
劑是至關重要的。一般通過實驗進行篩選。如不飽和聚酯
樹脂多選用含 CH2 = CMeCOO、V i的偶聯劑 ;聚烯烴多選
用含基的 ;使用的橡膠多選用含巰基的
等。另還需考慮材料的組成對偶聯劑的敏感程度 [ 2 ]。
必要時可以采用正交實驗法選用多種偶聯劑并用。不同密
封膠比較適合的偶聯劑見表 3。
6　結束語
偶聯劑在中空玻璃密封膠中起著舉足輕重的作用。在
選擇偶聯劑時 ,應根據被粘材料的組成及偶聯劑對被粘材料
的敏感程度 ,慎重合理地選擇合適的偶聯劑及偶聯劑的較佳
用量和較優(yōu)加入方法 ,使密封膠與被粘材料達到適當的粘接
效果 ,從而保證中空玻璃的具有長久的使用壽命。
參考文獻
[ 1 ]章基凱. **硅材料 [M ]. 北京 :中國物資出版社 , 1999.
[ 2 ]幸松民 ,王一璐. **硅合成工藝及產品應用 [M ]. 北京 :
化學工業(yè)出版社 , 2000.
21.8.2

詞條
詞條說明
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硅烷偶聯劑
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