Page 55 - 《橡塑技术与装备》2020年11期（6月上半月橡胶）

原材料与配方 谢天昊 等·几种硅烷偶联剂对二元共聚氯醇橡胶与聚酯纤维黏合性能的影响

表 1 不同碱液浓度对聚酯纺织物强度及黏合强度的影响 应或物理缠绕，从而把两种性质的材料牢固的结合起
碱液浓度
0 5% 15% 25% 来，因而可以说偶联剂是一种重要的应用广泛的处理
测试项目
.
强度 /[kg (5 cm) ] 117 106 108 88 剂，主要用作高分子复合材料的助剂，偶联剂分子结
-1
经向
伸长率，% 15 16 15 13 构的最大特点就是分子中含有化学性质不同的两个基
.
-1
强度 /[kg (5 cm) ] 114 111 113 109
纬向
伸长率 /% 15 17 17 15 团，一个是新无机物的基团，能与合成树脂或与其它
剥离强度 /（kg/2.5cm） 1.4 3.5 12.6 12.1
聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中，因此偶联
剂还被称为 “ 分子桥 ” 用以改善无机物与有机物之间
1.2 碱液处理时间对聚酯纺织物强度及黏合
界面作用，从而大幅度提高复合材料的性能如提高物
的剥离强度的影响
理性能，电性能、热性能和光性能等。偶联剂主要用
依据表 1 碱液浓度值，选择了碱液浓度 15% 和碱
于橡胶工业中，可以提高轮胎，电缆，胶管、胶板、
液浓度 25% 的不同处理时间对聚酯纺织物强度及黏合
胶辊以及涂覆织物的耐磨、耐老化性能等。
的剥离强度进行了试验，15% 碱液浓度处理时间对聚
偶联剂的种类较多，通常按其核心元素分类可分
酯纺织物强度及黏合强度的影响见表 2 ； 25% 碱液浓
为硅系、钛系、铝系、铬系、锆系、锌系和钙系等。
度处理时间对聚酯纺织物强度及黏合的剥离强度影响
橡胶工业中最常用的是硅烷、钛酸酯和铝酸酯偶联剂。
见表 3。
有关硅系、钛系、铝系的说明参见附录 1。本项目试
表 2 15% 碱液浓度处理时间对聚酯纺织物强度
及黏合强度影响 验采用的是硅烷系列的偶联剂。
浸渍处理时间 /min 30 90 150 300 目前国内外生产硅烷偶联剂的厂家很多，国外有
.
-1
强度 /[kg (5 cm) ] 115 115 116 109
经向 美国 UC、DowComnomg 等公司，德国德固萨公司
伸长率 /% 18 17 18 15
.
强度 /[kg (5 cm) ] 19.4 119.4 128.5 117.2
-1
纬向 等，国内有南京曙光硅烷化工有限公司，广州艾科普
伸长率 /% 18 18 19 17
.
-1
剥离强度 /[kg (2.5 cm) ] 12.1 11.2 15.8 16.8 新材料有限公司等多家公司，这里我们选用了 4 种硅
烷偶联剂 —— 广州艾科普新材料有限公司的 KH-550
表 3 25% 碱液浓度处理时间对聚酯纺织物强度
及黏合强度影响 和 A-151，南京曙光硅烷化工有限公司的 ND-42、
浸渍处理时间 /min 10 20 40 80 150 ND-43 硅烷偶联剂，进行了二元共聚氯醇橡胶与聚酯
.
强度 /[kg (5 cm) ] 113.3 103.4 102.8 106.6 88
-1
经向 纺织物黏合强度的实验，实验结果示于表 4。
伸长率 /% 17 15 15 16 13
.
强度 /[kg (5 cm) ] 124.2 120.2 118.6 113.4 109
-1
纬向 表 4 几种硅烷偶联剂对二元共聚氯醇橡胶
伸长率 /% 18 18 17 17 15
.
-1
剥离强度 /[kg (2.5 cm) ] 12.6 11.7 13.5 13.7 12.1 与聚酯纺织物黏合强度的对化
硅烷偶联剂
KH-550 A-151 ND-42 ND-43
从表 2 和表 3 的试验数据可以看出，增大碱液浓 剥离强度
.
-1
160 ℃ ×24 h 后,/[kg (2.5 cm) ] 11.8 9.9 11.1 7.8
度，可以收到缩短浸渍处理时间的效果 ；用 15% 的碱 160 ℃ ×24 h 后,/[kg (2.5 cm) ] 11.5 9.3 9.6 6.4
.
-1
液浓度浸渍处理 30 min 和采用 25% 碱液浓度浸渍处
表 4 数据表明广州艾科普新材料有限公司提供
理 10 min 聚酯纺织物都可以获得令人满意的黏合强
的 KH-550、A-151 以 及南 京 曙光 ND-42 对 于碱
度。聚酯纺织物在浸渍液处理强度损失方面，是浸渍
液浸渍处理后的聚酯纺织物具有良好的黏合强度，而
处理时间延长而增大损失，因此用 15% 碱液浓度浸渍
ND-43 黏合强度较差，说明对硅烷偶联剂具有一定的
处理的效果要好于 25% 碱液浓度的效果。
选择性 ：具有 Y- 氨丙基，苯胺甲基，乙烯基等有机
官能团的硅烷偶联剂适用于这一黏合体系 ；而含有氯
2 硅烷偶联剂种类及几种硅烷偶联剂对
甲基的硅烷偶联剂则不适合于这种黏合体系。
二元共聚氯醇橡胶与聚酯纤维（纺织物）
2.1 硅烷偶联剂的浓度对氯醇橡胶与聚酯纺
黏合强度的影响
织物黏合强度的影响。
偶联剂又称为促黏剂或表面处理剂，是一类具有
我们采用了 KH-550、ND-42 和 A-151 的 5%、
两性结构的化合物质，它们分子中的一部分基团可与
10%、20% 和 50% 以及 100% 浓度对氯醇橡胶与聚酯
无机物表面化学基因反应，形成强固的化合键合 ；另
纺织物进行了黏合强度实验，实验结果示于表 5。
一部分基团具有亲近有机物的特性，可与有机分子反
年
2020 第 46 卷 ·5·