硅烷偶联剂的作用.ppt

硅烷偶联剂的作用 硅烷偶联剂 硅烷偶联剂主要用在白炭黑中，与白炭黑和橡胶起反应，主要作用是： 1.增加白炭黑与橡胶的结合力 2.增加产品的耐磨性 3.减小产品的滚动阻力 白碳黑与碳黑的差异 白碳黑与碳黑的差异 PEG4000作用 在加入白炭黑的橡胶配方中，一般要加入硅烷偶联剂，同时加入PEG4000，加入PEG4000主要是为了对白炭黑进行改性，因为白炭黑表面有大量的OH基团，容易吸水，同时容易结块，所以加入PEG4000以后，白炭黑上面的OH基团与PEG4000反应，亲水性降低，不易结块和吸水。这样更容易与SI69起反应。同时PEG4000可以调节白炭黑的酸性，使其不影响硫化，用量一般是白炭黑量的7-10%。 总结 PEG4000和硅烷偶联剂在有白炭黑的配方住一起使用，最主要的效果就是增加产品耐磨性，所以最常用在轮胎和鞋底等产品中。 PEG4000也可以单独使用，作为一种润滑剂和活性剂，在很多配方中都有，例如EPDM中一般会使用。 * 白碳黑 弱填料，橡胶作用 强填料，填料作用 碳黑 强填料，橡胶作用 弱填料，填料作用 Si 69 or 如何改进白碳黑与橡胶的黏附性能？ Si 75 橡胶硅烷 硅胶－硅烷－橡胶偶联剂作用机理 RO RO RO 4－乙氧基硅烷 含S功能团 丙基链 S–X Si 橡胶 白碳黑表面 OH OH OH 硅胶偶联剂 橡胶偶联剂 共混时交联 硫化时交联 白碳黑与硅烷偶联剂共混 偶联反应机理 S i R O R R O R O S i R O R R O R O S i R O R R O R O S i O H S i S i O H S i O H O O O O O 1 . h y d r o l y s i s 2 . c o u p l i n g - R O H + H 2 O - 2 * R O H S i O S i R R O R O S i S i O S i O S i R R O S i R O R O O O O O O S i O S i R R O R O S i O S i R O R O R S i S i O S i R R O R O O O O O O 初级反应 二级反应 沉降法白碳黑是水解性，极性的纳米级填料，能够在表面生成 可反应的硅氧集团 ? 通过提高填料装填量和表面区域，能够加强填料网络结构 用非极性的硅烷偶联剂对极性白碳黑表面进行改善，可以削弱 白碳黑网状结构 ?硅烷偶联剂联结白碳黑－橡胶，从而提高了胶料的性能（滚动阻力、 耐磨性）. ? 白碳黑容易结团，通过氢键形成牢固的填料网络结构 *