SP-1000特殊改性矽(xī)烷偶聯劑 | 小用量(liàng)，大用途

「綠色」、「環保(bǎo)」、「可持續發展」 是中(zhong)國塗料行業的新(xīn)标簽。

 

中國在水性(xìng)塗料行業率先發(fa)力已經讓國内水(shui)性🤩塗☔料🆚技術走在(zai)了世界的前沿。水(shui)性化進程在各個(ge)塗料👈領域中正如(rú)火如荼的開展，水(shui)性比例不斷攀🐇升(shēng)。相比溶劑型體系(xi)，水性塗料在環保(bǎo)方面具有無可比(bi)拟的優勢 ，産品創(chuang)新和科技升級也(ye)讓水性塗料的性(xìng)能不遑多讓，「水性(xing)化」功在當代，利在(zài)千秋 ！

 

水性塗料體(ti)系囿于自身配方(fāng)設計的限制，在諸(zhū)多方👣面的性能最(zuì)初表現并不盡人(ren)意，性能助劑 在改(gai)善其性能方面不(bu)可或缺。

 

其中，矽烷(wán)偶聯劑 作爲一類(lèi)重要的性能助劑(jì)，表現出類拔萃，在(zài)改善水性塗料性(xing)能中至關重要 。

 

 

同(tóng)泰化學提供全系(xi)列的矽烷偶聯劑(jì)産品 ，可匹配各種(zhǒng)塗料、膠粘劑和密(mì)封膠體系，在改善(shan)機械性能、提高基(jī)材粘接、增強塗層(ceng)耐性方面效果顯(xiǎn)著。

 

特别值得一提(tí) 的是，同泰化學爲(wei)了助力水性化進(jìn)程，創新地研發出(chu)了「水性」矽烷性能(néng)助劑 ，專門爲水性(xing)塗料配方開發，「小(xiǎo)用量，大用途」 ，爲中(zhōng)國的塗料水性化(hua)進程助力添彩。

 

有(yǒu)機矽偶聯劑？

 

有機(ji)矽偶聯劑（Silane Coupling Agent） 是一種(zhǒng)以矽原子爲中心(xin)的小分子化合物(wù)，其應用曆史可追(zhuī)溯到上世紀 40 年代(dài)，美國約翰霍普金(jīn)斯大學的Ralph K. Witt率先把(ba)矽烷偶聯劑應用(yong)在玻纖處理中 。随(sui)即，矽烷偶聯劑作(zuo)爲「工業味精」 在更(gèng)廣闊的領域中發(fā)展出了更豐富的(de)應用。

 

有機矽偶聯(lián)劑——如其名字所示(shì)——可以像「橋梁」一樣(yàng)「偶聯」兩相界面 ，形(xing)成一座「分子橋」 聯(lian)接兩種表面：有機(ji)表面和無機表面(mian) 。矽烷偶聯劑的有(you)機基團 可以與對(dui)應的有機基團發(fa)生反應，連結有機(ji)表面；其水解基團(tuan) 可以通過反應與(yǔ)無機表面的活性(xìng)羟基發生反應，連(lián)✔️結無♈機表面。如此(cǐ)，矽烷偶聯劑就在(zai)無機和有機界面(miàn)之間🏒形成了牢固(gù)化❤️學鍵合。

 

矽烷偶(ǒu)聯劑可用來提高(gao)樹脂塗層對底材(cai)的附着力，改善填(tian)料在樹脂中的結(jie)合力，同時改善塗(tú)層本身的漆膜耐(nai)性 。雖然是小分子(zǐ)的有機矽化合物(wù)，矽烷偶聯劑也表(biao)現出了與矽🔅樹脂(zhi)、矽橡膠和矽油等(deng)有機矽聚合物🔴共(gòng)通的特性，例如：優(yōu)❄️異的耐熱性、耐水(shui)性、低表面能 等特(tè)點。

 

矽烷偶聯劑與(yǔ)無機界面之間的(de)反應需要有水參(cān)與 。在微量水存在(zài)的情況下，矽烷偶(ǒu)聯劑水解基團即(jí)可發生水🏃🏻解反應(yīng)，生成矽羟基，矽羟(qiǎng)基繼而與無機物(wù)材料表面的羟基(ji)發生縮合反應，完(wan)成化學鍵合。

 

Figure 1. 矽烷(wán)偶聯劑的水解縮(suō)合反應

 

鑒于矽烷(wan)在水中的不穩定(dìng)性，傳統的矽烷偶(ou)聯劑更多适用于(yú)✊溶劑型或者無水(shuǐ)配方。在水性配方(fāng)中，矽烷偶聯📞劑的(de)應用受限🌍于它在(zai)水介質中的穩定(dìng)🤟性：矽烷偶聯劑會(hui)在水中提前發生(sheng)水解縮合，繼而失(shī)效。

 

矽烷偶聯劑在(zài)水性配方中的應(yīng)用，需要其結構上(shang)的突破性創✌️新。

 

水(shuǐ)性矽烷偶聯劑？！

 

水(shui)性矽烷偶聯劑的(de)概念乍一看于原(yuan)理上相悖，但同⛹🏻‍♀️泰(tài)化學的工程師們(men)找到了一種完美(mei)的平衡方案。矽烷(wán)與水的反應性和(he)🏒其在水介質中的(de)穩定性一般認爲(wèi)無法兼得，水性矽(xī)烷偶聯劑，其水解(jiě)基團在水中的反(fǎn)應性/穩定性平衡(héng)是控制關鍵。同泰(tài)化學研發的水性(xing)矽烷産品，可以使(shǐ)其在不犧牲反應(yīng)活性的前提下，極(ji)大地提高在水性(xìng)配方中的穩定性(xing)。

 

Figure 2.  水性矽烷的(de)結構設計要同時(shí)考慮到其反應活(huo)性和水中💰穩定性(xìng)的平衡

 

同泰化學(xue)創新地利用傳統(tǒng)矽烷偶聯劑作爲(wei)藍圖 ，将其在一定(dìng)程度上水解縮合(he)，形成具有一定聚(jù)合度的線性齊聚(jù)物 。該制備過程中(zhōng)必然消耗掉一部(bu)分水解基團，但新(xīn)生💋成的🌈分❤️子中，水(shui)解基團的數量要(yào)多于單體矽烷偶(ǒu)聯劑中的數量 ；同(tong)時，齊聚物中的有(yǒu)機基團的數量也(ye)随着聚合度成倍(bei)🏒的🔴增❌加 。最終生成(chéng)的齊聚物分子在(zai)無機和有機反應(ying)端都具有更多的(de)官能團 。

 

那這個過(guo)程中，是如何調節(jiē)「水解基團的反應(ying)性/穩定性平衡」 的(de)呢？

原來，水解基團(tuan)的反應活性和同(tóng)一個矽原子上水(shuǐ)解基團的數量是(shì)有關系的：即同時(shi)有三個水解基♋團(tuán)時，第三個基團活(huo)性最🌈高；當被反應(ying)掉一個之後，剩餘(yú)水解基團再參與(yu)水解縮合反應時(shí)，其活性相應降低(di)。

 

齊聚物分子中雖(suī)然水解基團的數(shu)量增多了，但是其(qi)單✍️個基㊙️團的反應(yīng)活性有所下降，整(zhěng)體的反應活性不(bú)升反降，也因此🔆獲(huo)得了我們需要的(de)「在水性介質中的(de)反應穩定性」 。同時(shí)，齊聚物分子的親(qin)油的特點，也能使(shǐ)它在水性配方中(zhong)能主動趨利避害(hài)，更傾向于藏在油(yóu)相當中，隻等施工(gōng)🌍過程中才真正發(fa)揮作用。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰化(hua)學推出的水性矽(xī)烷産品 ，其出色的(de)效果已在多種應(yīng)用當中被反複驗(yan)證，廣😘受客戶贊🏃🏻‍♂️譽(yu)。

 

SP-1000 是具有環氧官能(neng)團的齊聚物 ，其結(jié)構中的有機基團(tuán)——環氧基團 ——具有通(tong)用性，可與許多不(bú)同的有機官能團(tuán)反應；齊聚‼️物上同(tong)🔱時具備水解基團(tuan) ，可以與無機基材(cai)牢固結合。SP-1000可以用(yòng)作溶劑型體系，也(ye)可以用作水性體(ti)系。其最大的優勢(shì)在于，它比傳統的(de)單體矽烷大大提(ti)升了水解穩定性(xing) 。

在水性介質中平(ping)衡的水解性/穩定(ding)性，使 SP-1000 矽烷與水性(xìng)體系廣泛兼容：

用(yong)于環氧分散體等(deng)各種環氧體系中(zhong)，提高基材附着力(li)和耐腐蝕性能；

用(yòng)于丙烯酸乳液、苯(běn)乙烯丙烯酸乳液(yè)中，提高濕态🛀🏻附着(zhe)力🛀和耐水性；

用于(yu)水性聚氨酯等配(pèi)方，明顯改善耐鹽(yan)霧性能；

……

 

Figure 3. SP-1000 典型應用(yòng)舉例

 

SP-1000 已經被廣泛(fan)用在塗料、膠粘劑(ji)和密封膠配方中(zhong) ，包括裝飾性油漆(qi)和保護塗料、木器(qi)漆、重防腐塗料、金(jīn)屬保護和💔防腐底(dǐ)漆、印刷油墨，絲網(wang)印刷油墨、瓷磚膠(jiāo)和密封膠。作爲性(xing)能助劑，SP-1000能夠明顯(xiǎn)漆膜性質 。在低至(zhì)0.1%wt（重量百分比）的添(tian)加量下，就可幫助(zhu)改善幹态和濕态(tai)附着力 ，提高塗料(liào)、膠粘劑和密封膠(jiāo)配方的耐腐蝕、改(gai)善機🥵械㊙️性😘能。

 

SP-1000 與傳(chuán)統的矽烷相比具(ju)有更低的VOC釋放當(dāng)量 ，爲助力環保綠(lǜ)色的中國塗料行(hang)業不遺餘力！