什么是双足硅烷

双足硅烷是一系列粘合促进剂，其固有的水解稳定性比传统硅烷高出约 10,000 倍。这些产品对许多复合材料系统的基材粘合和机械强度具有重大影响——包括环氧树脂、聚氨酯、环氧树脂/聚氨酯混合物、聚硫化物、氰基丙烯酸酯和有机硅——可用于水性、高固含量和光敏化学品。双足硅烷是一种很有前途的材料，已经在塑料光学、多层印刷电路板以及黑色金属和有色金属的粘合底漆等多种应用中取得了商业成功。由于硅分子的性质，硅烷偶联剂是一种用于抵抗聚合物和基材之间因水侵入而劣化的材料。通过界面的改性，硅烷偶联剂不仅提供耐水性，而且由于树脂和硅烷的互穿聚合物网络，还可以增加界面的强度。通常在硅烷表面处理或“原位”应用中，常规硅烷中的烷氧基会水解形成含硅烷醇的物质，它们具有高反应性并负责与基材形成氢键。这些传统的硅烷可以自缩合形成硅氧烷，从而导致相分离或凝胶化。为了提高水解稳定性，可以加入双足硅烷来提高许多复合材料系统的保质期、基材粘合性和机械强度。

功能性双足硅烷以及非功能性双足硅烷与功能性常规硅烷的组合对基材粘合具有显着影响，并改善许多粘合剂体系，特别是底漆和水浸应用。硅烷提供粘合力的基本步骤是与基材形成-Si-OX键。如果基材是硅质的，则粘合耐久性由Si-O-Si的键解离决定。根据方程 ≡Si-O-Si≡ + H 2 O ⇌ ≡Si-OH + ≡Si-OH，键解离平衡为 ~10 -4。认识到底物羟基不受扩散影响，该因子更接近 10 -2。通过将键的数量增加三个，解离平衡增加到~10 -6。理论上，这意味着通常在 1 个月内发生的解离键线失效会增加到约 10,000 个月。实际上，其他因素也会影响失效，但二足硅烷显然有可能在许多设备的使用寿命要求期间消除粘合失效。这种效果被认为是界面交联密度增加和二足硅烷耐水解性的结果，据估计，其耐水解性比传统偶联剂高约 10,000 倍。与只能与基材形成三个键的传统硅烷相比，二足硅烷能够与基材形成六个键。不同的基材、条件、硅烷组合和应用都会影响双足硅烷的选择。根据所需特性选择硅烷混合物。例如，改进的湿粘附性、耐化学性、加工和/或涂层性能，例如改进的腐蚀保护。

许多常规偶联剂经常与10-40%的非官能二足硅烷组合使用，其中常规偶联剂为应用提供适当的官能度，而非官能二足硅烷提供增加的耐久性。在典型应用中，双足材料，例如双（三乙氧基甲硅烷基）乙烷（SIB1817.0) 以 1:5 至 1:10 的比例与传统偶联剂结合。然后按照与传统硅烷偶联剂相同的方法进行加工。添加非功能性双足硅烷后，与单独使用传统硅烷相比，涂层的耐久性得到了延长。