硅烷偶联剂和固化催化剂的选择对含硅聚合物具有显著影响

硅烷改性有机高分子在40多年的时间里已经遍布各地，近20年来在涂料、胶黏剂、密封剂和弹性体（CASE）工业中的应用也在迅速增长。当用于胶黏剂、密封胶或涂料中的时候，硅烷封端聚氨酯（STPUs）和硅烷封端聚醚（STPEs）表现出许多由于普通反应型聚合物性能，例如氨纶和硅胶。硅烷化聚合物产品不含未反应的异氰酸酯基团，通常不需要溶剂溶解，也没有气味，固化过程中不会生成二氧化碳或出现后发泡，能够很好地兼容水性涂料，还不会沾污多孔基材。

硅烷化聚醚和聚氨酯表现出独特的产品性能。典型的硅烷化功能有机高分子的分子量比较高，聚醚链段以二或三官能度烷氧基封端。这些高聚物承受应力的状态可通过聚合物末端高度交联的固化模型表示，聚醚主链与此相反。在许多密封剂和胶黏剂产品中添加硅烷偶联剂可增加交联密度。

这些硅烷助剂首先用来提升粘结性能，烷氧基不仅能和基材生成化学键，还能够与配方中的STPUs或STPEs发生明显反应。他们的反应程度和对高聚物性能的影响高度依赖硅烷偶联剂中烷氧基团的种类和数量，硅烷分子表现的其它功能，以及如何影响烷氧基的反应活性，硅烷向弹性体表层或粘结层迁移的程度，最后还有固化反应催化剂或者说是催化剂体系。使用不同的硅烷偶联剂和催化剂，硅烷化聚合物的性能和特点可根据不同种类的市场需求来量身定做-从胶黏剂到密封剂到涂料。

研究内容和过程

本研究中，常见的与一些不太典型的各种硅烷偶联剂和催化剂用在一个标准密封剂配方里，检测对三种不同的硅烷聚合物的固化体系性能的影响。由于潜在的终端应用领域和基材非常广泛，须附上相应的硅烷聚合物配方，研究重点只单独考量弹性体自身固化体系的特征。研究项目包括固化评估、拉伸和延伸率测试、水解稳定性测试、以及加速UV辐照测试。

检测三种商业化有机硅烷聚合物，评估硅烷偶联剂和催化剂对不同种类聚合物的不同影响：

•聚合物1–国产硅烷改性二元醇聚醚聚氨酯，含三甲氧基官能团

•聚合物2–中国产硅烷改性二元醇聚醚聚氨酯，含三甲氧基官能团

•聚合物3–日产硅烷改性聚醚多元醇，二元醇聚醚和三元醇聚醚以3:2的比例混合，含二甲氧基

功能性硅烷偶联剂评估：

•硅烷1–3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)

•硅烷2–3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)

•硅烷3–3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(APMDMS)

•硅烷4–3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(APMDES)

•硅烷5–3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷(AMDMES)

•硅烷6–N-正丁基-3-氨丙基三甲氧基硅烷(NB....