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(zhōng)國塗料行業的新(xīn)标簽。

 

中國在水性(xing)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(ru)火如荼的開展，水(shui)性比例不斷攀升(sheng)。相比溶劑型體系(xi)，水性塗料在環保(bǎo)方面具有無可比(bǐ)拟的優勢 ，産品創(chuàng)新和科技升級也(yě)讓水性塗料的性(xing)能不遑多✉️讓，「水性(xìng)化」功在當代，利在(zai)千秋 ！

 

水性塗料體(ti)系囿于自身配方(fang)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(xìng)能中至關重要 。

 

 

同(tóng)泰化學提供全系(xì)列的矽烷偶聯劑(jì)産品 ，可匹配各種(zhǒng)塗料、膠粘劑和密(mi)封膠體系，在改善(shàn)機械⛱️性能、提高⭐基(ji)材粘接、增強塗層(ceng)耐性方面效果顯(xiǎn)💘著。

 

特别值得一提(ti) 的是，同泰化學爲(wei)了助力水性化進(jin)程，創新地研發出(chū)了「水性」矽烷性能(neng)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(huà)進程助力添彩。

 

有(yǒu)機矽偶聯劑？

 

有機(jī)矽偶聯劑（Silane Coupling Agent） 是一種(zhong)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(dai)，美國約翰霍普金(jin)斯大學的Ralph K. Witt率先把(ba)矽烷偶聯劑應用(yòng)在玻纖處理中 。随(sui)即，矽烷偶聯劑作(zuò)爲「工業味精」 在更(gèng)廣闊的領域中發(fa)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(yang)「偶聯」兩相界面 ，形(xing)成一座「分子橋」 聯(lian)接兩種表面：有機(jī)表面和無機表面(mian) 。矽烷偶聯劑的有(yǒu)機基團 可以與對(duì)應的有機基團發(fā)生反應，連結有機(ji)表面；其水解基團(tuán) 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(ci)，矽烷偶聯劑就在(zài)無機和有機界面(mian)之間形成了牢固(gu)化學鍵合。

 

矽烷偶(ou)聯劑可用來提高(gao)樹脂塗層對底材(cái)的附着力，改善填(tián)料在樹脂中❄️的結(jie)合力，同時改善塗(tu)層本身的漆膜耐(nai)性 。雖然是小分子(zǐ)的有機矽化合物(wu)，矽烷偶聯劑也表(biao)現出了與矽樹脂(zhi)、矽橡膠和矽油等(děng)有機矽聚合物共(gong)通的特性，例⁉️如：優(you)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(can)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(jī)發生🐕縮合反應，完(wán)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(ding)性，傳統的矽烷偶(ou)聯劑更多适用于(yu)溶劑型或者無水(shuǐ)配方。在水性配方(fang)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(huì)在水中提前發生(shēng)水🈲解縮合，繼而🐉失(shī)效。

 

矽烷偶聯劑在(zai)水性配方中的應(ying)用，需要其結構上(shang)的突破性創新。

 

水(shui)性矽烷偶聯劑？！

 

水(shui)性矽烷偶聯劑的(de)概念乍一看于原(yuán)理上相悖，但同泰(tai)🔱化學的工程師們(men)找到了一種完美(měi)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(jie)基團🌐在水中的🎯反(fan)應性/穩🈲定性平衡(héng)是控制關鍵。同泰(tai)化學研發的水性(xìng)矽烷産品，可以使(shi)其在不犧牲🌈反🏒應(ying)活性的前提下，極(ji)大地提高在水性(xìng)配方中🔴的穩定性(xìng)。

 

Figure 2.  水性矽烷的(de)結構設計要同時(shí)考慮到其反應活(huó)性和📱水中穩♻️定性(xing)的平衡

 

同泰化學(xué)創新地利用傳統(tǒng)矽烷偶聯劑作爲(wèi)藍圖 ，将其在一定(ding)程度上水解縮合(hé)，形成具有一定聚(ju)合度的線性齊聚(jù)物 。該制備過程中(zhong)必然消耗掉一部(bù)分水解基團，但新(xin)👉生成的分子中，水(shui)解基團的數量要(yao)多于單體矽烷偶(ou)聯劑中的數量💁 ；同(tong)時，齊聚物中的有(you)機基團的數量也(yě)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(yīng)端都具有更多的(de)官能團 。

 

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

原來，水解基團(tuán)的反應活性和同(tong)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(huó)🌈性最❄️高；當被反應(yīng)掉一個之後，剩餘(yú)水🚶‍♀️解基團再參與(yǔ)水解縮合反應😍時(shí)，其活性相應降低(di)。

 

齊聚物分子中雖(sui)然水解基團的數(shù)量增多了，但是其(qí)單個基團的反應(yīng)活性有所下降，整(zheng)體的反應活性不(bu)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(shi)，齊聚物分子的親(qin)油的特點，也能使(shǐ)它在水性配方中(zhōng)能主動趨利避害(hai)，更傾向于藏在油(yóu)相當中，隻等施工(gong)🙇‍♀️過程中才🈲真正發(fa)揮作用。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰化(huà)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(yù)。

 

SP-1000 是具有環氧官能(neng)團的齊聚物 ，其結(jie)構中的有機基團(tuan)——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(tóng)時具備水解基團(tuán) ，可以與無機基材(cái)牢固結合。SP-1000可以用(yòng)作溶劑型體系，也(yě)可🐅以用作水性體(tǐ)系。其最大的優勢(shi)在于，它比傳統的(de)單體矽烷大大提(ti)升了水解穩定性(xìng) 。

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

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

用(yong)于丙烯酸乳液、苯(ben)乙烯丙烯酸乳液(ye)中，提高濕态附着(zhe)力和耐🍉水性；

用于(yú)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(yong)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(qì)漆、重防腐塗料☎️、金(jīn)屬保護和🤞防腐底(dǐ)漆、印刷油墨，絲網(wǎng)印刷油墨、瓷磚膠(jiao)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(zhi)0.1%wt（重量百分比）的添(tian)加量下，就可幫助(zhù)改善幹态和濕态(tai)附着力 ，提高塗料(liao)、膠粘劑和密封膠(jiāo)配方的耐腐蝕、改(gǎi)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(háng)業不遺餘力！