sp-1000特殊改性矽烷(wán)偶聯劑 | 小(xiǎo)用量，大(dà)用(yòng)途

「綠(lǜ)色」、「環(huán)保」、「可(kě)持續(xù)發展」 是中(zhōng)國塗(tú)料行(háng)業的(de)新标(biāo)簽。

 

中(zhōng)國在(zài)水性塗料行業率先(xiān)發力已經讓國(guó)内水性塗料技(jì)術走在了世(shì)界(jiè)的前沿(yán)。水性化(huà)進程(chéng)在各個塗料領(lǐng)域中正如(rú)火如荼(tú)的(de)開展(zhǎn)，水性比例不(bú)斷(duàn)攀升(shēng)。相比溶劑(jì)型體(tǐ)系，水性塗(tú)料在環保(bǎo)方面具有無可比拟(nǐ)的優勢 ，産品創(chuàng)新和科(kē)技升級(jí)也讓水(shuǐ)性塗料(liào)的性能不遑多(duō)讓，「水性化」功在(zài)當代，利(lì)在千秋(qiū) ！

 

水性塗(tú)料體系(xì)囿于自(zì)身(shēn)配方(fāng)設計(jì)的限制，在(zài)諸多方面的性(xìng)能最初表現并(bìng)不盡人意(yì)，性能助劑 在(zài)改善其性能方(fāng)面(miàn)不可或缺。

 

其中(zhōng)，矽烷(wán)偶聯劑 作爲一(yī)類重要的性能(néng)助劑(jì)，表(biǎo)現出類(lèi)拔萃(cuì)，在(zài)改善水(shuǐ)性塗料性(xìng)能中(zhōng)至關重(zhòng)要 。

 

 

同泰化學(xué)提(tí)供全系(xì)列的矽(xī)烷偶聯劑産品 ，可匹配各種塗料、膠粘(zhān)劑和密封膠(jiāo)體系，在改善(shàn)機械(xiè)性能、提高基材(cái)粘接、增強(qiáng)塗層(céng)耐性(xìng)方面效果(guǒ)顯著。

 

特别(bié)值(zhí)得一提 的(de)是(shì)，同泰(tài)化學爲(wèi)了助力水性(xìng)化(huà)進程，創(chuàng)新地研發出了(le)「水性」矽烷性(xìng)能助劑 ，專門(mén)爲水(shuǐ)性塗(tú)料配方開(kāi)發，「小用量，大用(yòng)途(tú)」 ，爲中(zhōng)國(guó)的塗(tú)料水(shuǐ)性(xìng)化進程(chéng)助力(lì)添彩(cǎi)。

 

有機矽偶聯(lián)劑(jì)？

 

有機(jī)矽偶(ǒu)聯劑（silane coupling agent） 是一(yī)種以矽(xī)原子爲(wèi)中心的小分子(zǐ)化合(hé)物，其(qí)應用(yòng)曆史可(kě)追溯到上世紀 40 年代，美(měi)國約翰霍普金(jīn)斯大學的ralph k. witt率先(xiān)把矽(xī)烷(wán)偶(ǒu)聯劑(jì)應用在玻纖處(chù)理中 。随(suí)即，矽烷(wán)偶聯(lián)劑(jì)作爲「工(gōng)業味(wèi)精」 在更廣(guǎng)闊的領域中發展出(chū)了更豐富的應用。

 

有(yǒu)機矽偶聯(lián)劑——如其名(míng)字所(suǒ)示——可以像(xiàng)「橋梁(liáng)」一(yī)樣(yàng)「偶聯(lián)」兩相界(jiè)面 ，形成一座「分子橋」 聯(lián)接兩種表(biǎo)面：有機表面和無機(jī)表面 。矽烷偶聯(lián)劑的(de)有機基團(tuán) 可以與對應的(de)有機基團發生(shēng)反應(yīng)，連結(jié)有(yǒu)機(jī)表面；其水(shuǐ)解基(jī)團 可以(yǐ)通(tōng)過反(fǎn)應與無機表面的活性羟基發(fā)生反(fǎn)應，連(lián)結無機表面(miàn)。如(rú)此，矽烷偶聯劑就在無機和有(yǒu)機界(jiè)面之間形成了(le)牢固化學鍵(jiàn)合(hé)。

 

矽烷(wán)偶(ǒu)聯劑可(kě)用來(lái)提高樹脂(zhī)塗層(céng)對(duì)底材的附着力，改善填(tián)料在樹脂(zhī)中(zhōng)的(de)結合力，同時改善塗(tú)層(céng)本身的(de)漆膜耐性 。雖然(rán)是小分子(zǐ)的有(yǒu)機矽化(huà)合物，矽(xī)烷偶聯劑也表(biǎo)現出了(le)與(yǔ)矽樹(shù)脂、矽(xī)橡膠和矽油等有機(jī)矽聚(jù)合物(wù)共通的(de)特性，例如：優(yōu)異的耐熱(rè)性(xìng)、耐水性(xìng)、低表(biǎo)面能(néng) 等特點。

 

矽烷(wán)偶聯劑(jì)與無機界面(miàn)之間的反應需要有水(shuǐ)參與 。在微(wēi)量水存在的情(qíng)況下(xià)，矽烷偶聯(lián)劑水解(jiě)基團即(jí)可發生水(shuǐ)解反(fǎn)應，生成矽羟基(jī)，矽羟(qiǎng)基(jī)繼而與(yǔ)無(wú)機物(wù)材料表(biǎo)面的(de)羟基發生(shēng)縮合(hé)反應(yīng)，完成(chéng)化學鍵合(hé)。

 

figure 1. 矽烷(wán)偶聯劑的水解(jiě)縮(suō)合反(fǎn)應

 

鑒于(yú)矽烷在水中(zhōng)的(de)不穩(wěn)定(dìng)性(xìng)，傳統(tǒng)的矽烷偶聯劑(jì)更多(duō)适(shì)用(yòng)于溶(róng)劑型或者無水(shuǐ)配方。在水(shuǐ)性配(pèi)方中(zhōng)，矽烷(wán)偶聯劑的(de)應用(yòng)受限于它(tā)在水介質(zhì)中的穩定性：矽烷偶聯劑會(huì)在(zài)水中(zhōng)提(tí)前(qián)發生水解(jiě)縮(suō)合，繼而(ér)失效。

 

矽(xī)烷偶聯劑在水性配方(fāng)中的(de)應用(yòng)，需要其結構上的突(tū)破性(xìng)創(chuàng)新。

 

水性矽烷(wán)偶聯劑？！

 

水(shuǐ)性矽烷偶(ǒu)聯劑(jì)的概念乍一看(kàn)于原(yuán)理上(shàng)相悖(bèi)，但同泰(tài)化學的工程師們(men)找到了(le)一(yī)種完美的(de)平衡方案。矽烷與水的反應性(xìng)和其在(zài)水(shuǐ)介質(zhì)中的(de)穩定性一(yī)般認爲無(wú)法兼得，水性矽烷偶聯劑，其水(shuǐ)解基(jī)團在(zài)水(shuǐ)中的反(fǎn)應性/穩定(dìng)性平(píng)衡是控制(zhì)關鍵(jiàn)。同泰化學研(yán)發的水性矽烷産(chǎn)品，可以使其在不犧(xī)牲反應活(huó)性(xìng)的前(qián)提(tí)下，極(jí)大地提高在水(shuǐ)性配方中的穩(wěn)定性。

 

figure 2.  水性(xìng)矽烷(wán)的結構設(shè)計要同(tóng)時考慮(lǜ)到其反應活(huó)性和水(shuǐ)中(zhōng)穩定性(xìng)的平衡(héng)

 

同泰化(huà)學創(chuàng)新(xīn)地利用(yòng)傳統矽(xī)烷(wán)偶聯(lián)劑作爲藍圖 ，将(jiāng)其在一定(dìng)程度(dù)上水解縮(suō)合，形(xíng)成具有一定聚(jù)合度的(de)線性齊(qí)聚物 。該制備過(guò)程中(zhōng)必(bì)然消耗(hào)掉一部分水解(jiě)基團，但新生成(chéng)的(de)分子中，水解(jiě)基團(tuán)的數量要(yào)多于單體(tǐ)矽烷偶聯劑中的數(shù)量 ；同(tóng)時，齊(qí)聚物(wù)中的有(yǒu)機基團(tuán)的數量也(yě)随着聚合(hé)度成倍的(de)增加 。最(zuì)終(zhōng)生成(chéng)的齊(qí)聚物分子(zǐ)在(zài)無機(jī)和有機(jī)反應端都(dōu)具有(yǒu)更多(duō)的官(guān)能團 。

 

那這(zhè)個過程中(zhōng)，是如何調節「水解基團的反應(yīng)性/穩定性(xìng)平(píng)衡」 的呢？

原來(lái)，水解(jiě)基團的反應活(huó)性和(hé)同一個矽(xī)原子上(shàng)水(shuǐ)解基團的(de)數量是(shì)有(yǒu)關系的(de)：即(jí)同時有三個(gè)水解基(jī)團時，第三個基(jī)團活性最高；當(dāng)被反應掉(diào)一個(gè)之後(hòu)，剩餘(yú)水解(jiě)基團再參(cān)與水解縮(suō)合反應時(shí)，其活性(xìng)相應降(jiàng)低。

 

齊(qí)聚物(wù)分子(zǐ)中雖然(rán)水(shuǐ)解基團的(de)數(shù)量增多(duō)了，但是其(qí)單個(gè)基團(tuán)的反應活(huó)性有(yǒu)所下降，整(zhěng)體的反應活性(xìng)不升反降(jiàng)，也因此獲得了我們(men)需(xū)要的「在水性(xìng)介質(zhì)中的(de)反(fǎn)應穩定性」 。同(tóng)時，齊(qí)聚物(wù)分(fèn)子的親油的特點，也能使它(tā)在水性配(pèi)方中能主(zhǔ)動趨利避(bì)害，更(gèng)傾向(xiàng)于藏(cáng)在油(yóu)相當(dāng)中，隻(zhī)等施工過程中才真正發揮作用。

 

sp-1000  ！！

 

sp-1000 是同泰(tài)化學推出(chū)的水(shuǐ)性矽烷(wán)産品 ，其出色的效果已在多種(zhǒng)應(yīng)用當(dāng)中被反複驗證，廣受(shòu)客戶(hù)贊譽(yù)。

 

sp-1000 是具有環氧官能團的齊聚物(wù) ，其結(jié)構中的有(yǒu)機基團——環氧基(jī)團 ——具有通(tōng)用性，可與許(xǔ)多(duō)不同的有機官能團反應；齊聚物上(shàng)同時(shí)具備水解基團 ，可以與無(wú)機基材牢固結(jié)合。sp-1000可(kě)以(yǐ)用作溶(róng)劑型體系，也可(kě)以用作水性(xìng)體(tǐ)系。其最(zuì)大(dà)的優(yōu)勢在于，它比傳(chuán)統的單(dān)體矽烷大(dà)大提升了水(shuǐ)解穩定(dìng)性 。

在水(shuǐ)性介(jiè)質中平衡(héng)的水解性(xìng)/穩定性，使(shǐ) sp-1000 矽烷與水(shuǐ)性體系(xì)廣泛兼(jiān)容：

用(yòng)于(yú)環氧分(fèn)散體(tǐ)等各種環氧體(tǐ)系(xì)中，提高(gāo)基材附着力和耐腐蝕性能；

用(yòng)于丙烯酸乳液(yè)、苯乙烯(xī)丙(bǐng)烯酸乳液(yè)中(zhōng)，提高濕(shī)态附着(zhe)力和耐(nài)水性(xìng)；

用于水性(xìng)聚氨酯等配方(fāng)，明顯改善耐鹽(yán)霧性能(néng)；

……

 

figure 3. sp-1000 典型應用舉例

 

sp-1000 已(yǐ)經被(bèi)廣泛用在(zài)塗料(liào)、膠粘劑(jì)和(hé)密(mì)封(fēng)膠配方中(zhōng) ，包括裝飾性油漆和(hé)保護塗(tú)料、木器漆、重防(fáng)腐(fǔ)塗料(liào)、金屬(shǔ)保護和防(fáng)腐底漆、印刷油(yóu)墨，絲網印刷油(yóu)墨、瓷磚(zhuān)膠(jiāo)和密(mì)封膠。作爲性能(néng)助劑，sp-1000能夠(gòu)明顯(xiǎn)漆膜性(xìng)質 。在低(dī)至0.1%wt（重量(liàng)百分比）的添(tiān)加量(liàng)下，就可幫(bāng)助改善幹(gàn)态和濕态附着(zhe)力 ，提高塗(tú)料、膠粘劑(jì)和(hé)密(mì)封膠配方(fāng)的(de)耐(nài)腐蝕(shí)、改善機械(xiè)性能(néng)。

 

sp-1000 與傳統的(de)矽烷(wán)相比(bǐ)具有更低(dī)的voc釋放當(dāng)量 ，爲(wèi)助力(lì)環保(bǎo)綠色(sè)的中(zhōng)國(guó)塗料行(háng)業不(bú)遺餘力！