1. 研究目的与意义
硅烷偶联剂的一般结构式为R-(CH3)n-Si-(OR)3。
它可以通过水解脱去烷氧基而变成硅醇(R-(CH3)n-Si-(OR)3),硅醇与金属表面氧化物的羟基结合生成硅氧金属键(Si-O-Metal),同时硅醇自身之间发生缩合反应在金属表面形成一层保护膜,这层疏水的保护膜可以隔绝金属同腐蚀介质,从而使得金属的耐腐蚀性大大提高,在工业上表现为大大提高了耐盐雾的时间。硅烷偶联剂中的R基团可以带有不同的官能团,通过选择合适的基团,容易和各种涂层相匹配,同时R也是区别不同牌号的硅烷偶联剂的主要依据。
在钝化液中,通常会加入硅烷偶联剂进行辅助成膜,添加量一般在0.1-1%之间。而在硅烷处理剂中经常是多种硅烷进行复配,添加量为5-10%左右。由于钝化液中硅烷偶联剂添加量较小,且不同的偶联剂的结构及性能都有着很大的差别,对于牌号的确定存在着较大的困难。
2. 课题关键问题和重难点
(一)、课题关键问题
1、要熟知16种硅烷偶联剂的结构。(KH550,KH560、KH602、KH792、KH570、KH69、KH566、KH171、KH151、KH172、KH590、KH580、KH902、钛酸四丁酯(TBT)、硅酸四乙酯(TOES)、TCA-TE)
2、了解16种硅烷偶联剂各类基团的出峰位置及峰值大小。
3、FTIR难以区分的硅烷偶联剂要掌握其XRF的区分方法
3. 国内外研究现状(文献综述)
1.硅烷偶联剂的类型
硅烷偶联剂的种类繁多,其分类也没有一个固定的标准,分类方式多种多样,参照的标准不一样,其类型也不一样[1]。硅烷偶联剂实质上是一类分子中具有2种以上不同的有机官能团的硅烷硅烷偶联剂是由硅氯仿(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成,再经醇解而得[2]。它在国内有KH550,KH560,KH570,KH792,DL602,DL171这几种型号。硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷,在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团。
2.硅烷偶联剂的作用机理
4. 研究方案
1、硅烷偶联剂定性
硅烷偶联剂的定性,通过水解烘干样的FTIR进行,先根据红外特征峰将硅烷偶联剂分为大类,接着在每个大类再根据特征峰进行细分。对于一些没法区分的,可能需要结合XRF及NMR进行。因为在水解样中,烷氧基(RO)已经水解,所以对于仅靠烷氧基不同进行区分的硅烷偶联剂(如KH151、KH171及KH172)在我们研究体系中是没法区别的。
2、硅烷偶联剂定量
5. 工作计划
一:课题进展安排
1、硅烷偶联剂定性
硅烷偶联剂的定性,通过水解烘干样的FTIR进行,先根据红外特征峰将硅烷偶联剂分为大类,接着在每个大类再根据特征峰进行细分。对于一些没法区分的,可能需要结合XRF及NMR进行。因为在水解样中,烷氧基(RO)已经水解,所以对于仅靠烷氧基不同进行区分的硅烷偶联剂(如KH151、KH171及KH172)在我们研究体系中是没法区别的。
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