碱性硅溶胶

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改性硅溶胶可用于水性硅橡胶涂料

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改性硅溶胶可用于水性硅橡胶涂料

发布日期:2022-02-24 作者: 点击:

硅橡胶是分子量高的线型聚硅氧烷,柔韧性好,耐热性能突出,广泛用作涂料的基础聚合物,但其本身力学强度较差,一般需经补强填料补强后方可应用。随着人们环保意识的增强,水性硅橡胶涂料成为发展趋势。白炭黑常用作液体硅橡胶的补强填料,但与水体系相容性不好,在水性硅橡胶涂料体系中无法起到很好的补强作用。硅溶胶是以水分散液形式存在的二氧化硅胶体,表面存在大量羟基基团,与水性体系相容性好,且二氧化硅粒子表面的硅羟基能够与硅橡胶形成氢键作用,从而起到很好的补强效果。

由于硅溶胶需要靠电荷或其他稳定剂来辅助分散,是一种热力学不稳定体系,在储存过程中很容易因环境条件变化而发生溶胶向凝胶的转变,出现凝胶化、絮凝或结块等问题,即使是在室温下,高纯度硅溶胶也很容易自动聚结,产生凝聚。而低温状态下,硅溶胶会发生不可逆转的析出,从而失效。为改善其稳定性及其与其他组分的分散均匀性,通常需对其进行表面改性, 通过各种不同的有机官能团与二氧化硅粒子表面建立共价键,使其具有特殊的表面活性和空间稳定性。Z常用的表面改性剂为硅烷偶联剂,分子结构一般为 R′—Si—(OR)3, R′基团亲有机,可以是乙烯基、烷基氨基、烷基环氧基等,能够加强与硅橡胶的亲和力;OR 基团可以是烷氧基、乙酰氧基等,能够水解并与二氧化硅表面的硅羟基发生反应。


硅溶胶


硅溶胶改性后的储存稳定性较改性前有明显提升,可以经历多次冻结-融化循环仍能很快恢复胶体状态。以甲基硅橡胶乳液为基体,改性硅溶胶为补强填料,制备水性硅橡胶涂料,随着 硅烷偶联剂浓度的增加,硅溶胶与甲基硅橡胶之间的相互作用增强,涂层的力学性能提升;随着改性硅溶胶添加量的增大,水性硅橡胶涂层的交联密度增大,力学强度升高。

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