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Herman

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专业: 高分子合成化学

[交流] 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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