SP-1000特殊(shu)改性矽烷(wan)偶聯劑 | 小(xiao)用量，大用(yong)途

「綠色」、「環(huan)保」、「可持續(xu)發展」 是中(zhong)國塗料行(hang)業的新标(biao)簽。

 

中國在(zai)水性塗料(liao)行業率先(xian)發力已經(jing)讓國内水(shui)性塗料技(ji)術走🙆🏿在了(le)世界的前(qian)沿。水性化(hua)進程在各(ge)個塗料領(ling)域中正如(ru)火如荼的(de)開展，水性(xing)比例不斷(duan)攀😍升。相比(bi)溶劑型體(ti)系，水性塗(tu)料在環保(bao)方面具有(you)無可比拟(ni)的優勢 ，産(chan)品創新和(he)科技升級(ji)也讓水性(xing)塗料的性(xing)能不遑多(duo)讓，「水性化(hua)」功在當代(dai)，利在千秋(qiu) ！

 

水性塗料(liao)體系囿于(yu)自身配方(fang)設計的限(xian)制，在諸多(duo)方面的性(xing)能最初表(biao)現并不盡(jin)人意，性能(neng)助劑 在改(gai)善其性能(neng)方面不可(ke)或缺。

 

其中(zhong)，矽烷偶聯(lian)劑 作爲一(yi)類重要的(de)性能助劑(ji)，表現出類(lei)拔萃，在改(gai)善水性塗(tu)料性能中(zhong)至關重要(yao) 。

 

 

同泰化學(xue)提供全系(xi)列的矽烷(wan)偶聯劑産(chan)品 ，可匹配(pei)各種塗料(liao)、膠粘劑和(he)密封膠體(ti)系，在改善(shan)機械性能(neng)、提高基材(cai)粘接、增強(qiang)塗層耐性(xing)方面效果(guo)顯著。

 

特别(bie)值得一提(ti) 的是，同泰(tai)化學爲了(le)助力水性(xing)化進程，創(chuang)新地研發(fa)出了「水性(xing)」矽烷性能(neng)助劑 ，專門(men)爲水性塗(tu)料配方開(kai)發，「小用量(liang)，大用途」 ，爲(wei)中國的塗(tu)料水性化(hua)進程助力(li)添彩。

 

有機(ji)矽偶聯劑(ji)？

 

有機矽偶(ou)聯劑（Silane Coupling Agent） 是一(yi)種以矽原(yuan)子爲中心(xin)的小分子(zi)化合物，其(qi)應用曆史(shi)可追溯到(dao)上世紀 40 年(nian)代，美國約(yue)翰霍普金(jin)斯大學的(de)Ralph K. Witt率先把矽(xi)烷偶聯劑(ji)應用在玻(bo)纖處理中(zhong) 。随即，矽烷(wan)偶聯劑作(zuo)爲「工業味(wei)精」 在更廣(guang)闊的領域(yu)中發展出(chu)了更豐富(fu)的應用。

 

有(you)機矽偶聯(lian)劑——如其名(ming)字所示——可(ke)以像「橋梁(liang)」一樣「偶聯(lian)」兩相界面(mian) ，形成一座(zuo)「分子橋」 聯(lian)接兩種表(biao)面：有機表(biao)面和無機(ji)表面 。矽烷(wan)偶聯劑的(de)有機基團(tuan) 可以與對(dui)應的有機(ji)基團發生(sheng)反應，連結(jie)有機表面(mian)；其水解基(ji)團 可以通(tong)過反應與(yu)無機表面(mian)的活性羟(qiang)基發生反(fan)應，連結無(wu)機表面。如(ru)此，矽烷偶(ou)聯劑就在(zai)無機和有(you)機界面之(zhi)間形成🤑了(le)牢固化學(xue)鍵合。

 

矽烷(wan)偶聯劑可(ke)用來提高(gao)樹脂塗層(ceng)對底材的(de)附着力，改(gai)善填料在(zai)樹脂中的(de)🏊🏾‍♀️結🧛🏽合力，同(tong)時改善塗(tu)層本身的(de)漆膜耐性(xing) 。雖然是小(xiao)分子的有(you)機矽化合(he)物，矽烷偶(ou)聯劑也表(biao)現出了與(yu)矽樹脂、矽(xi)橡膠和矽(xi)油等有機(ji)矽聚合物(wu)共通的特(te)性，例如：優(you)異的耐熱(re)性、耐水性(xing)、低表面能(neng) 等特點。

 

矽(xi)烷偶聯劑(ji)與無機界(jie)面之間的(de)反應需要(yao)有水參與(yu) 。在微量水(shui)存在的情(qing)況下，矽烷(wan)偶聯劑水(shui)解基團即(ji)可發生水(shui)解反應，生(sheng)成矽羟基(ji)，矽羟基繼(ji)而與無機(ji)物材料表(biao)面的羟基(ji)發生縮合(he)反應，完成(cheng)化學鍵合(he)。

 

Figure 1. 矽烷偶聯(lian)劑的水解(jie)縮合反應(ying)

 

鑒于矽烷(wan)在水中的(de)不穩定性(xing)，傳統的矽(xi)烷偶聯劑(ji)更多适用(yong)于溶劑型(xing)或者無水(shui)配方。在水(shui)性配方中(zhong)，矽烷偶聯(lian)劑的💘應用(yong)受限于它(ta)在水介質(zhi)中的穩定(ding)性：矽烷偶(ou)聯劑會在(zai)水中提前(qian)發生水👌解(jie)縮合，繼而(er)失效。

 

矽烷(wan)偶聯劑在(zai)水性配方(fang)中的應用(yong)，需要其結(jie)構上的🔞突(tu)破性創新(xin)。

 

水性矽烷(wan)偶聯劑？！

 

水(shui)性矽烷偶(ou)聯劑的概(gai)念乍一看(kan)于原理上(shang)相悖，但同(tong)泰化學的(de)工程師們(men)找到了一(yi)種完美的(de)平衡方案(an)。矽烷與水(shui)的反應😁性(xing)和其在水(shui)介質中的(de)穩定性一(yi)般認👽爲無(wu)法兼得，水(shui)性矽烷👧🏾偶(ou)聯劑🧑🏽‍🎄，其水(shui)解基團在(zai)水中的反(fan)應性/穩定(ding)性平衡是(shi)控制關鍵(jian)。同泰化學(xue)研發的水(shui)性矽烷産(chan)品，可以使(shi)其在不犧(xi)牲反💌應活(huo)性的前提(ti)下，極大地(di)提高在水(shui)性配方中(zhong)的穩定性(xing)。

 

Figure 2.  水性(xing)矽烷的結(jie)構設計要(yao)同時考慮(lü)到其反應(ying)活性和水(shui)中穩定性(xing)的平衡

 

同(tong)泰化學創(chuang)新地利用(yong)傳統矽烷(wan)偶聯劑作(zuo)爲藍圖 ，将(jiang)其在一定(ding)程度上水(shui)解縮合，形(xing)成具有一(yi)定聚合度(du)的線性齊(qi)聚物 。該制(zhi)備過程中(zhong)必然消耗(hao)掉一部分(fen)水解基團(tuan)，但新生成(cheng)✍🏻的👾分子中(zhong)，水解基團(tuan)的數量要(yao)多于單體(ti)矽烷偶聯(lian)劑中的數(shu)量 ；同時，齊(qi)聚物中的(de)有機基團(tuan)的數量也(ye)随着聚合(he)度成倍🏃🏿‍♀️‍➡️的(de)增加 。最終(zhong)生成的齊(qi)聚物分子(zi)在無機和(he)有機反應(ying)端都具有(you)更多的官(guan)能團 。

 

那這(zhe)個過程中(zhong)，是如何調(diao)節「水解基(ji)團的反應(ying)性/穩定性(xing)平衡」 的呢(ne)？

原來，水解(jie)基團的反(fan)應活性和(he)同一個矽(xi)原子上水(shui)💫解基團的(de)數量是有(you)關系的：即(ji)同時有三(san)個水解基(ji)✋團時，第三(san)個基團活(huo)性最高；當(dang)被反應掉(diao)一個之後(hou)，剩餘水解(jie)基團再參(can)與水解縮(suo)合反應時(shi)，其活性相(xiang)應降低。

 

齊(qi)聚物分子(zi)中雖然水(shui)解基團的(de)數量增多(duo)了，但是其(qi)單個基團(tuan)的反應活(huo)性有所下(xia)降，整體的(de)反應活性(xing)不升反降(jiang)，也👨🏻‍🏭因此獲(huo)得了我們(men)需要的「在(zai)水性介質(zhi)中的反應(ying)穩定性」 。同(tong)時，齊聚物(wu)分子的親(qin)油的特點(dian)，也能使它(ta)在水性配(pei)方中能主(zhu)動趨利避(bi)害，更傾向(xiang)于藏在油(you)相當中，隻(zhi)等施工過(guo)程中才真(zhen)正👻發揮作(zuo)用。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰(tai)化學推出(chu)的水性矽(xi)烷産品 ，其(qi)出色的效(xiao)果已在多(duo)種應用當(dang)中被反複(fu)驗證，廣受(shou)客戶贊🤶🏾譽(yu)。

 

SP-1000 是具有環(huan)氧官能團(tuan)的齊聚物(wu) ，其結構中(zhong)的有機基(ji)團——環氧基(ji)團 ——具有通(tong)用性，可與(yu)許多不同(tong)的有機官(guan)能團反應(ying)；齊👨🏻‍🏭聚物🧛🏾‍♀️上(shang)同🛌🏻時具備(bei)水解基團(tuan) ，可以與無(wu)機基材牢(lao)固結合。SP-1000可(ke)以用作溶(rong)劑型體系(xi)，也可以用(yong)作水性體(ti)系。其最大(da)的優勢在(zai)于，它比傳(chuan)統的單體(ti)矽烷大大(da)提升了水(shui)解穩定性(xing) 。

在水性介(jie)質中平衡(heng)的水解性(xing)/穩定性，使(shi) SP-1000 矽烷與水(shui)性體系💑🏾廣(guang)泛👯🏾‍♂️兼容：

用(yong)于環氧分(fen)散體等各(ge)種環氧體(ti)系中，提高(gao)基材附着(zhe)♌️力和耐👽腐(fu)蝕性能；

用(yong)于丙烯酸(suan)乳液、苯乙(yi)烯丙烯酸(suan)乳液中，提(ti)高濕态附(fu)着力ˇ和耐(nai)🔞水性；

用于(yu)水性聚氨(an)酯等配方(fang)，明顯改善(shan)耐鹽霧性(xing)能；

……

 

Figure 3. SP-1000 典型應(ying)用舉例

 

SP-1000 已(yi)經被廣泛(fan)用在塗料(liao)、膠粘劑和(he)密封膠配(pei)方中 ，包括(kuo)裝飾性油(you)漆和保護(hu)塗料、木器(qi)漆、重防腐(fu)塗料、金屬(shu)保護和🧜🏼‍♀️防(fang)腐底漆、印(yin)刷油墨，絲(si)網印刷油(you)墨、瓷✋磚膠(jiao)和密🙉封膠(jiao)🔞。作爲性能(neng)助劑，SP-1000能夠(gou)明顯漆膜(mo)性質 。在低(di)至0.1%wt（重量百(bai)分比）的添(tian)加量下，就(jiu)可幫助改(gai)善幹态和(he)濕态附着(zhe)力 ，提高塗(tu)料、膠粘劑(ji)和密封膠(jiao)配方的耐(nai)腐蝕、改善(shan)機😺械性能(neng)。

 

SP-1000 與傳統的(de)矽烷相比(bi)具有更低(di)的VOC釋放當(dang)量 ，爲助力(li)環保綠色(se)的中國塗(tu)料行業不(bu)遺餘力！