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硅烷偶聯(lián)劑
是一類分子中同時含有兩種不同化學性質(zhì)的有機硅化合物,用以改善聚合物與無機物實際粘接強度。這既可能是指真正粘接力的提高,也可能是指浸潤性、流變性和其它操作性能的改進。偶聯(lián)劑還可能對界面區(qū)域產(chǎn)生改性作用,硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家以增強有機相與無機相的邊界層。
因此,硅烷偶聯(lián)劑廣泛運用于膠黏劑、涂料和油墨、橡膠、鑄造、玻璃纖維、電纜、紡織、塑料、填料、表面處理等行業(yè)。
硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式XSiR3表示。
式中,X為非水解基團,包括鏈烯基(主要為Vi)以及末端帶有Cl、NH2等官能團的烴基,即碳官能基;R為可水解基團,包括OMe、OEt等。
X中所帶的官能團容易和有機聚合物中的官能團,如OH、NH2、COOH等反應,從而使硅烷和有機聚合物連接;能團水解時,則Si-R轉化成Si-OH,并副生HR,如MeOH、EtOH等。而Si-OH既可與其他分子中的Si-OH或被處理基材表面的Si-OH發(fā)生縮合脫水反應形成Si-O-Si鍵結合,甚至還可與某些氧化物反應,生成穩(wěn)定的Si-O鍵合,從而使硅烷得以和無機物或金屬連接。三是經(jīng)偶聯(lián)劑改性的粉體,都會產(chǎn)生假結顆粒和縮合后產(chǎn)生的硬顆粒,給產(chǎn)品質(zhì)量帶來了很大的影響,所以硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家一定要進行有效分級,只有這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家在電子工藝中的應用
硅烷已成為半導體微電子工藝中使用的的特種氣體, 用于各種微電子薄膜制備, 包括單晶膜、微晶、多晶、氧化硅、氮化硅、金屬硅化物等。
硅烷的微電子應用還在向縱深發(fā)展: 低溫外延、選擇外延、異質(zhì)外延。不僅用于硅器件和硅集成電路,也用于化合物半導體器件(碳化硅等)。在超晶格量子阱材料制備中也有應用。硅烷的應用:硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種不同性質(zhì)材料的“分子橋”已經(jīng)在復合材料、涂料、膠粘劑等行業(yè)中得到了廣泛的應用。可以說現(xiàn)代幾乎所有先進的集成電路的生產(chǎn)線都需用到硅烷。硅烷的純度對器件性能和成品率關系極大,更高的器件需要更高純度的硅烷(包括乙硅烷、丙硅烷)。
硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家處理的工序
硅烷表面處理劑可采用以下兩種方法對金屬表面改性:
(1) 浸漬硅烷化法
通過有機硅烷的特殊結構,金屬工件經(jīng)硅烷處理后,硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家表面會吸附一層類似于磷化晶體的三維網(wǎng)狀結構的超薄有機納米膜(50~500nm),同時在界面形成結合力很強的Si-O-Me共價鍵(其中Me為金屬),硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家可將金屬表面和涂層偶合,具有很好的附著力。在硅烷偶聯(lián)劑這兩類互異的基團中,以Y基團最為重要,硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家它對有機高分子制品的性能影響很大,起決定偶聯(lián)劑性能的作用。
工藝流程:
脫脂→水洗→壓縮空氣吹干金屬表面→浸漬于硅烷溶液中→晾干
(2) 電沉積硅烷化法
優(yōu)化硅烷化金屬表面處理技術,根據(jù)電沉積理論,陰極電位下金屬表面發(fā)生O2或H2O的去極化生成OH-,而OH-的生成促進了硅醇間的縮合反應,有利于硅烷膜的形成。
脫脂→水洗→壓縮空氣吹干金屬表面→硅烷溶液電沉積→ 晾干
由此可見,硅烷化處理可省去表調(diào)及磷化前后的水洗工序,處理時間大大縮短,減少了污水處理量。
硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家在金屬表面的工藝
硅烷處理技術正是利用了硅烷偶聯(lián)劑的特殊性能。在金屬表面的成膜過程為:
(1)硅烷偶聯(lián)劑經(jīng)水解后,形成具有疏水和親水結構的硅醇;
(2) 硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家通過分子間脫水縮合形成有序的低聚物;
(3) 低聚物與金屬表面上的羥基形成氫鍵;
(4) 硅烷偶聯(lián)劑生產(chǎn)廠家由于分子內(nèi)脫水,部分形成共價鍵后,緊密排列在金屬表面,形成一層致密的硅烷膜。