硅烷偶联剂的效果机理很杂乱,人们对其进行了相当多的研讨,提出了 各种理论,但至今无完好一致的知道,主要有以下三种理论 []。
该理论以为:硅烷偶联剂的结构通式为 YRSiX,R:烷基;丫:与聚合物反响的 有机活性基团;X为与无机填料构成结实化学键的亲水性基团。这两种性质差 别很大的资料以化学键“偶联”起来,取得杰出的粘结。这也是这类化合物被称 为偶联剂的原因。,在橡胶的制作中,基料与被粘物 的杰出滋润很重要。如果能取得得彻底的滋润,那么基料对高能外表物理吸 附的粘结强度将远高于有机基料内聚强度,用硅烷偶联剂处理无机填料外表, 会进步其外表张力,然后促进有机基料在无机物外表,会进步其外表张力,从 而促进有机基料在无机物外表的滋润与打开。 。无机填料上的硅烷
偶联剂会以某种方法改动附近有机聚合物的形状,然后改善粘结效果。可变形 层理论以为,可产生一个挠性树脂层以平缓界面应力;而束缚层理论则以为, 硅烷可将聚合物结构“紧束”在相间区域中。
依据Arkles提出的反响机理,硅烷偶联剂首要经过种种水分等产生水解,继 而脱水缩合成为多聚体,再与无机外表的氢氧基产生水合,经过加热枯燥,无机物 外表产生脱水反响,终究被硅烷偶联剂掩盖。与此一起,偶联剂的有机活性基团 与聚合物进行反响,制得复合资料。关于含氢氧基较多的无机填料,偶联剂的 效果比较好。
Si69 化学式为(C2H5O),Si-(CH 2) AS4-(CH2)3-Si-(C 2耳0)3,其官能团是 R- S —R,这种官能团在力的效果或高温下可以产生如下反响:
R — S4 — Rf R — Sx+ S(4-x)— R(1 W x W 4)
这两种自由基可以将填料与橡胶分子连接起来,产生偶联效果,一起还可 能在反响进程种释放出硫自由基 ■-:,与橡胶分子产生交联反响,来提高 了胶料的交联密度,表现出较高的定伸应力和硬度。
(C2H5O)3-Si-(CH2)3-S4-(CH2)3-Si-(C2H5O)—
+ HO^-Starch H0 SiCH2)3^-(CH23-Si一0——tartli 斗