SP-1000特殊改(gai)性矽烷偶(ǒu)聯劑 | 小用(yòng)量，大用途(tú)

「綠色」、「環保(bǎo)」、「可持續發(fa)展」 是中國(guo)塗料行業(ye)的新标簽(qian)。

 

中國在水(shuǐ)性塗料行(háng)業率先發(fā)力已經讓(rang)國内水性(xìng)塗料技術(shu)走在了世(shì)界的前沿(yán)。水性化進(jìn)程在各個(ge)💋塗料領域(yù)中正如火(huo)如荼的開(kāi)展，水性比(bi)例不斷攀(pān)⭐升。相比🆚溶(róng)劑型📧體系(xi)，水性塗料(liào)在環保方(fāng)面具有無(wu)可比拟的(de)優勢 ，産品(pǐn)創新和科(ke)技升級也(ye)讓水性塗(tu)料的性能(neng)不遑多讓(ràng)，「水性化」功(gong)在當代，利(lì)在千秋 ！

 

水(shui)性塗料體(ti)系囿于自(zi)身配方設(she)計的限制(zhì)，在諸多方(fang)面的性能(néng)⭐最初表現(xiàn)并不盡人(ren)意，性能助(zhu)劑 在改善(shàn)其性能方(fang)面不可或(huo)缺。

 

其中，矽(xī)烷偶聯劑(jì) 作爲一類(lei)重要的性(xìng)能助劑，表(biao)現出類拔(ba)萃，在改善(shàn)水性塗料(liao)性能中至(zhi)關重要 。

 

 

同(tong)泰化學提(ti)供全系列(lie)的矽烷偶(ou)聯劑産品(pin) ，可匹配各(gè)種塗料、膠(jiāo)粘劑和密(mì)封膠體系(xi)，在改善機(jī)械性⭐能、提(tí)高基材粘(zhān)接、增強塗(tu)層耐性方(fāng)面效果顯(xiǎn)著。

 

特别值(zhí)得一提 的(de)是，同泰化(huà)學爲了助(zhù)力水性化(hua)進程，創新(xīn)地研發出(chu)了「水性」矽(xī)烷性能助(zhu)劑 ，專門爲(wei)水性塗料(liào)配方開發(fa)，「小用量，大(dà)用途」 ，爲中(zhōng)國的塗料(liào)水性化進(jìn)程助力添(tiān)彩。

 

有機矽(xī)偶聯劑？

 

有(yǒu)機矽偶聯(lian)劑（Silane Coupling Agent） 是一種(zhong)以矽原子(zi)爲中心的(de)小分子化(huà)合物，其應(yīng)用曆史可(kě)✉️追溯到上(shàng)世紀 40 年代(dai)，美國約翰(hàn)霍普金斯(si)大學的Ralph K. Witt率(lü)先把矽烷(wán)偶聯劑應(yīng)用在玻纖(xiān)處理中 。随(sui)即，矽烷偶(ǒu)聯劑作爲(wei)「工業味精(jing)」 在更廣闊(kuo)的領域中(zhong)發展出了(le)更豐富的(de)應用。

 

有機(jī)矽偶聯劑(jì)——如其名字(zì)所示——可以(yǐ)像「橋梁」一(yī)樣「偶聯」兩(liǎng)相界面 ，形(xíng)成一座「分(fèn)子橋」 聯接(jiē)兩種表面(mian)：有機表面(mian)和無機表(biao)面 。矽烷偶(ǒu)聯劑的有(you)機基團 可(kě)以與對應(yīng)的有機基(jī)團發生反(fan)應，連結有(yǒu)機表面；其(qi)水解基團(tuán) 可以通過(guò)反應與無(wu)機表面的(de)活性羟基(ji)發生反應(ying)，連結無機(jī)表面。如此(ci)，矽烷偶聯(lian)劑就在無(wú)機和有機(ji)界面之間(jian)🌐形成了牢(lao)固化學鍵(jian)合。

 

矽烷偶(ǒu)聯劑可用(yòng)來提高樹(shù)脂塗層對(duì)底材的附(fu)着力，改善(shan)填料在樹(shu)脂中♋的結(jié)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻合力，同時(shí)改善塗層(céng)本身的漆(qī)膜耐性 。雖(suī)然是小分(fen)子的有機(ji)矽化合物(wù)，矽烷偶聯(lián)劑也表現(xiàn)出了🌏與矽(xi)😍樹脂、矽橡(xiàng)膠和矽油(yóu)等有機矽(xī)聚合物共(gong)通♻️的特性(xing)，例如：優異(yì)的耐熱性(xing)、耐水性、低(di)表面能 等(děng)特點。

 

矽烷(wan)偶聯劑與(yu)無機界面(miàn)之間的反(fan)應需要有(yǒu)水參與 。在(zài)微量水存(cún)在的情況(kuàng)下，矽烷偶(ǒu)聯劑水解(jie)基團即可(ke)發生水解(jie)反應，生成(chéng)矽羟基，矽(xi)羟基繼而(ér)與無機♈物(wù)材料表面(miàn)的羟基發(fā)生縮合反(fan)應，完成化(hua)學鍵合。

 

Figure 1. 矽(xī)烷偶聯劑(jì)的水解縮(suō)合反應

 

鑒(jian)于矽烷在(zai)水中的不(bú)穩定性，傳(chuán)統的矽烷(wan)偶聯劑💰更(gèng)多适用于(yu)溶劑型或(huò)者無水配(pèi)方。在水性(xing)配方中，矽(xi)烷偶聯劑(ji)的應用受(shòu)限于它在(zài)水介質中(zhong)的穩定性(xìng)：矽烷偶聯(lian)劑🈲會在水(shui)中提前♉發(fa)生水解縮(suō)合，繼而失(shī)效。

 

矽烷偶(ǒu)聯劑在水(shui)性配方中(zhong)的應用，需(xu)要其結構(gou)上的突破(pò)㊙️性創新。

 

水(shuǐ)性矽烷偶(ou)聯劑？！

 

水性(xìng)矽烷偶聯(lian)劑的概念(niàn)乍一看于(yu)原理上相(xiàng)悖，但同泰(tài)化學‼️的工(gōng)程師們找(zhǎo)到了一種(zhong)完美的平(ping)衡方案。矽(xi)烷與水的(de)反應性和(hé)🔆其在水介(jie)質中的穩(wen)定性💋一般(bān)認爲無法(fa)兼得，水🈲性(xing)矽烷🏃偶聯(lián)劑🌏，其水解(jie)基團在水(shui)中的⁉️反應(yīng)性/穩定性(xing)平衡是控(kòng)制關鍵。同(tóng)泰化學研(yán)發的水性(xìng)矽烷産品(pin)，可以使其(qi)在不犧牲(sheng)📧反應活性(xìng)的前提下(xià)，極大地提(tí)高在水性(xìng)配方中✏️的(de)穩🏃‍♂️定性。

 

Figure 2.  水性矽(xi)烷的結構(gòu)設計要同(tong)時考慮到(dao)其反應活(huó)性和水㊙️中(zhong)💃穩🐅定性的(de)平衡

 

同泰(tài)化學創新(xīn)地利用傳(chuan)統矽烷偶(ǒu)聯劑作爲(wei)藍圖 ，将其(qi)在一定程(cheng)度上水解(jie)縮合，形成(chéng)具有一定(ding)聚合度的(de)線性齊聚(ju)物 。該制備(bèi)過程中必(bi)然消耗掉(diào)一部分水(shuǐ)解基團，但(dàn)新生成的(de)分子中，水(shui)解基團的(de)數量要多(duo)于單體矽(xī)烷偶聯劑(jì)中的數量(liàng) ；同時，齊聚(ju)物中的有(you)機基團的(de)數量也随(suí)着聚合度(du)成倍的增(zeng)加 。最終生(sheng)成的齊聚(ju)物分子在(zài)無機和有(you)機反應端(duan)都具有更(gèng)多的官能(néng)團 。

 

那這個(gè)過程中，是(shì)如何調節(jiē)「水解基團(tuan)的反應性(xing)/穩定性平(píng)衡」 的呢？

原(yuan)來，水解基(ji)團的反應(yīng)活性和同(tong)一個矽原(yuán)子上水解(jie)基團的數(shu)量是有關(guān)系的：即同(tóng)時有三個(gè)水解基團(tuan)時，第三個(ge)基團活性(xìng)最高；當被(bèi)反應掉一(yī)個之後，剩(shèng)餘水解基(ji)團🍉再參與(yu)水解縮合(he)反應時，其(qi)活性相應(ying)降低。

 

齊聚(ju)物分子中(zhōng)雖然水解(jie)基團的數(shù)量增多了(le)，但是其🔴單(dan)💋個基團的(de)反應活性(xìng)有所下降(jiang)，整體的反(fǎn)應活性不(bu)🐆升反降，也(yě)因此獲得(de)了我們需(xu)要的「在水(shuǐ)性介質中(zhōng)的反應穩(wen)定性」 。同時(shi)，齊聚物分(fen)子的親油(yóu)的特點，也(ye)能使它在(zai)水性配方(fang)🍉中能主動(dong)趨利避害(hai)，更傾向于(yú)藏在油相(xiàng)當中❄️，隻等(děng)施工🔞過程(chéng)🆚中才真正(zhèng)發揮作用(yòng)。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰化(huà)學推出的(de)水性矽烷(wan)産品 ，其出(chu)色的效果(guǒ)已在多種(zhong)應用當中(zhōng)被反複驗(yàn)證，廣受客(kè)戶贊譽⛱️。

 

SP-1000 是(shi)具有環氧(yǎng)官能團的(de)齊聚物 ，其(qí)結構中的(de)有機基團(tuan)——環氧基團(tuan) ——具有通用(yong)性，可與許(xǔ)多不同的(de)有機官能(neng)團反應；齊(qí)聚物上⭐同(tong)時具備水(shui)解基團 ，可(ke)以與無機(ji)基材牢固(gu)結合。SP-1000可以(yǐ)用作溶劑(ji)型體系，也(yě)可以用👣作(zuo)水性體系(xi)。其最大的(de)優勢在于(yú)，它比傳統(tǒng)的單體矽(xi)烷大大提(ti)升了水解(jiě)穩定性 。

在(zai)水性介質(zhì)中平衡的(de)水解性/穩(wen)定性，使 SP-1000 矽(xi)烷與水性(xing)體系㊙️廣泛(fan)💁兼容：

用于(yú)環氧分散(san)體等各種(zhong)環氧體系(xi)中，提高基(ji)材附着力(li)和耐✊腐蝕(shi)性能；

用于(yu)丙烯酸乳(ru)液、苯乙烯(xi)丙烯酸乳(rǔ)液中，提高(gāo)濕态附着(zhe)力♊和耐水(shuǐ)性；

用于水(shui)性聚氨酯(zhǐ)等配方，明(ming)顯改善耐(nài)鹽霧性能(neng)；

……

 

Figure 3. SP-1000 典型應用(yong)舉例

 

SP-1000 已經(jing)被廣泛用(yòng)在塗料、膠(jiao)粘劑和密(mì)封膠配方(fang)中 ，包括裝(zhuang)飾性油漆(qi)和保護塗(tu)料、木器漆(qi)、重防腐塗(tu)料、金屬保(bao)🔴護和防腐(fǔ)底漆、印刷(shuā)油墨，絲網(wang)印刷油墨(mò)、瓷磚膠和(hé)密封膠。作(zuò)爲🐅性能助(zhù)劑，SP-1000能夠明(míng)顯漆膜性(xing)質 。在低至(zhi)0.1%wt（重量百分(fen)比）的添加(jiā)量下，就可(kě)幫助改善(shàn)幹态和濕(shi)态附着力(lì) ，提高塗料(liao)、膠粘劑和(hé)密封膠配(pei)方的耐腐(fu)蝕、改善機(jī)械🏃性能。

 

SP-1000 與(yu)傳統的矽(xī)烷相比具(jù)有更低的(de)VOC釋放當量(liàng) ，爲助力環(huán)保綠色的(de)中國塗料(liào)行業不遺(yí)餘力！