SP-1000特殊改性(xing)矽烷偶聯劑(jì) | 小用量，大用(yòng)途

「綠色」、「環保(bao)」、「可持續發展(zhǎn)」 是中國塗料(liao)行業的新标(biao)簽。

 

中國在水(shuǐ)性塗料行業(ye)率先發力已(yǐ)經讓國内水(shui)性塗料技術(shù)走㊙️在了世界(jie)的前沿。水性(xìng)化進程在各(ge)個塗料領域(yù)中正如火如(rú)荼的開展，水(shuǐ)性比例不斷(duàn)攀升。相比溶(róng)劑型👅體系，水(shui)性塗料在環(huan)保方面具有(yǒu)無可比拟的(de)優勢 ，産品創(chuang)新和科技升(shēng)級也讓水性(xìng)塗料的性能(néng)不遑💯多讓，「水(shui)性化」功在當(dāng)代，利在千秋(qiu) ！

 

水性塗料體(tǐ)系囿于自身(shēn)配方設計的(de)限制，在諸多(duo)🔱方面的性能(néng)㊙️最初表現并(bing)不盡人意，性(xing)能助劑 在改(gai)善其性能方(fāng)面不可或缺(quē)。

 

其中，矽烷偶(ǒu)聯劑 作爲一(yī)類重要的性(xing)能助劑，表現(xian)出類拔萃，在(zai)改善水性塗(tú)料性能中至(zhì)關重要 。

 

 

同泰(tài)化學提供全(quan)系列的矽烷(wan)偶聯劑産品(pin) ，可匹配各種(zhong)塗料、膠粘劑(jì)和密封膠體(tǐ)系，在改善機(ji)械性能♻️、提高(gao)基材粘接、增(zeng)強塗層耐性(xìng)方面效果顯(xiǎn)著。

 

特别值得(de)一提 的是，同(tóng)泰化學爲了(le)助力水性化(huà)進程，創新地(dì)研發出了「水(shuǐ)性」矽烷性能(néng)助劑 ，專門爲(wèi)水性塗料配(pei)方開發，「小用(yòng)量，大用途」 ，爲(wei)中國的塗料(liào)水性化進程(chéng)助力添彩。

 

有(you)機矽偶聯劑(ji)？

 

有機矽偶聯(lián)劑（Silane Coupling Agent） 是一種以(yǐ)矽原子爲中(zhong)心的小分子(zǐ)化合物，其應(ying)用曆史可💃追(zhui)溯♻️到上世紀(ji) 40 年代，美國約(yuē)翰霍普金斯(sī)大學的Ralph K. Witt率先(xian)把矽烷偶聯(lián)劑應用在玻(bō)纖處理中 。随(suí)即，矽烷偶聯(lian)劑作爲「工業(ye)味精」 在更廣(guang)闊的領域中(zhong)發展出了更(gèng)豐富的應用(yong)。

 

有機矽偶聯(lian)劑——如其名字(zi)所示——可以像(xiàng)「橋梁」一樣「偶(ou)聯」兩相界面(mian) ，形成一座「分(fèn)子橋」 聯接兩(liǎng)種表面：有機(ji)表面和無機(ji)表面 。矽烷偶(ǒu)聯劑的有機(ji)基團 可以與(yǔ)對應的有機(jī)基團發生反(fǎn)應，連結有機(jī)表面；其水解(jie)基團 可以通(tōng)過反應與無(wú)機表面的活(huo)性羟基發生(sheng)反應🏃🏻，連結無(wú)機表面。如此(ci)，矽烷偶聯劑(ji)就在無機和(hé)有機界面之(zhi)間形成了牢(láo)✊固化學鍵合(hé)。

 

矽烷偶聯劑(ji)可用來提高(gāo)樹脂塗層對(dui)底材的附着(zhe)力，改善填料(liào)在樹脂中的(de)結合力，同時(shi)改善塗層本(ben)身的漆膜耐(nai)性 。雖然是小(xiao)分子的有機(ji)矽化合物，矽(xī)烷偶聯劑也(ye)表現出了與(yu)矽樹脂、矽橡(xiang)膠和矽油等(deng)有機矽聚合(hé)物共通的特(tè)性，例✌️如：優異(yi)的耐熱性、耐(nài)水性、低表面(miàn)能 等特點。

 

矽(xī)烷偶聯劑與(yu)無機界面之(zhi)間的反應需(xū)要有水參與(yǔ) 。在微量水存(cún)在的情況下(xia)，矽烷偶聯劑(jì)水解基團即(jí)可發🔱生水解(jiě)💰反應，生成矽(xi)羟基，矽羟基(jī)繼而與無機(jī)物材🈚料表面(mian)的羟基發生(sheng)🆚縮合反應，完(wán)成化學鍵合(he)。

 

Figure 1. 矽烷偶聯劑(jì)的水解縮合(hé)反應

 

鑒于矽(xi)烷在水中的(de)不穩定性，傳(chuan)統的矽烷偶(ǒu)聯劑更多⁉️适(shì)用于💔溶劑型(xíng)或者無水配(pei)方。在水性配(pei)方中♻️，矽烷偶(ou)聯劑的應用(yong)受限于它在(zai)水介質中的(de)穩定性：矽烷(wan)偶聯劑會在(zai)水中提前發(fa)生水解縮合(he)，繼而失效。

 

矽(xi)烷偶聯劑在(zài)水性配方中(zhong)的應用，需要(yao)其結構上的(de)突破性創🐅新(xin)。

 

水性矽烷偶(ou)聯劑？！

 

水性矽(xī)烷偶聯劑的(de)概念乍一看(kan)于原理上相(xiàng)悖，但⚽同泰化(hua)學的工程師(shī)們找到了一(yī)種完美的平(píng)衡方案。矽烷(wán)與水的反應(ying)性和其在水(shui)介質中的穩(wěn)定性一般認(rèn)爲無法兼得(de)，水✨性矽烷偶(ou)聯劑，其水解(jie)基團💁在水中(zhōng)的反應性/穩(wen)定性平衡是(shi)控制關鍵。同(tong)泰化學研發(fa)的水性矽烷(wan)産品，可以使(shi)其在不犧牲(shēng)㊙️反應活性的(de)前提下，極大(da)地提高在水(shuǐ)性配方中的(de)穩定性。

 

Figure 2.  水性矽烷的(de)結構設計要(yao)同時考慮到(dào)其反應活性(xing)和💔水中穩定(ding)性的平衡

 

同(tong)泰化學創新(xin)地利用傳統(tǒng)矽烷偶聯劑(ji)作爲藍圖 ，将(jiang)其在一定程(cheng)度上水解縮(suō)合，形成具有(yǒu)一定聚合度(du)的線性齊聚(jù)物 。該制備過(guò)程中必然消(xiao)耗掉一部分(fèn)水解基團，但(dan)新生成的分(fèn)⛹🏻‍♀️子中，水解基(jī)團的數量要(yào)多于單體矽(xī)烷偶聯劑中(zhōng)的數量 ；同時(shi)，齊聚物中的(de)有機基團的(de)數量也随着(zhe)聚合度成倍(bèi)的增加 。最終(zhong)生成的齊聚(ju)物分子在無(wu)機和有機反(fǎn)應端都具有(yǒu)更多的官能(néng)團 。

 

那這個過(guò)程中，是如何(he)調節「水解基(jī)團的反應性(xing)/穩定性平衡(heng)」 的呢？

原來，水(shuǐ)解基團的反(fan)應活性和同(tong)一個矽原子(zǐ)上水解基💚團(tuán)的數量是有(yǒu)關系的：即同(tong)時有三個水(shui)解基團時，第(di)三個基💛團活(huó)性最高；當被(bei)反應掉一個(ge)之後，剩餘水(shuǐ)解基團再參(can)與🈲水解縮🏃🏻‍♂️合(hé)反應時，其活(huó)性相應降低(di)。

 

齊聚物分子(zi)中雖然水解(jiě)基團的數量(liang)增多了，但是(shi)其單⭐個基團(tuán)的反應活性(xìng)有所下降，整(zhěng)體的反應活(huo)性不升反降(jiàng)，也因此獲得(de)了我們需要(yao)的「在水性介(jie)質中的反應(yīng)穩定性」 。同時(shí)，齊聚物分子(zǐ)的親油的特(tè)點，也能使它(tā)在水性配方(fang)中能主動趨(qū)利避害，更傾(qing)向于藏在油(yóu)相當中，隻等(deng)施工過程中(zhōng)才🈲真正發揮(hui)作用。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰(tài)化學推出的(de)水性矽烷産(chǎn)品 ，其出色的(de)效果已在多(duo)種應用當中(zhōng)被反複驗證(zhèng)，廣受客❗戶贊(zan)💃譽🚶。

 

SP-1000 是具有環(huan)氧官能團的(de)齊聚物 ，其結(jie)構中的有機(ji)基團——環氧基(ji)團 ——具有通用(yòng)性，可與許多(duo)不同的有機(ji)官能團反應(yīng)；齊聚物🈲上⛷️同(tóng)時具備水解(jie)基團 ，可以與(yǔ)無機基材牢(láo)固結合。SP-1000可以(yǐ)用作溶劑型(xíng)體系🐉，也可🔴以(yǐ)🔞用作水性體(tǐ)系。其最大的(de)優勢在于，它(ta)比傳統的單(dan)體矽烷大大(dà)提升了水解(jiě)穩定性 。

在水(shuǐ)性介質中平(ping)衡的水解性(xing)/穩定性，使 SP-1000 矽(xi)烷與水性體(ti)系✍️廣泛兼容(rong)：

用于環氧分(fen)散體等各種(zhǒng)環氧體系中(zhōng)，提高基材附(fu)着力✉️和耐🏃🏻‍♂️腐(fu)☀️蝕性能；

用于(yu)丙烯酸乳液(yè)、苯乙烯丙烯(xī)酸乳液中，提(tí)高濕态❗附着(zhe)力和耐水性(xing)；

用于水性聚(jù)氨酯等配方(fāng)，明顯改善耐(nài)鹽霧性能；

……

 

Figure 3. SP-1000 典(dian)型應用舉例(li)

 

SP-1000 已經被廣泛(fan)用在塗料、膠(jiāo)粘劑和密封(feng)膠配方中 ，包(bao)括裝飾性油(yóu)漆和保護塗(tú)料、木器漆、重(zhòng)防腐塗料、金(jīn)屬保護和防(fang)腐底漆、印刷(shuā)油墨，絲網印(yìn)刷油墨、瓷💋磚(zhuān)膠和密封膠(jiāo)。作爲性能🔆助(zhù)劑，SP-1000能夠明顯(xian)漆膜性質 。在(zài)低至0.1%wt（重量百(bai)分比）的添加(jiā)量下，就可幫(bāng)助改善幹态(tai)和濕态附着(zhe)力 ，提高塗料(liào)、膠粘劑和密(mi)封膠配方的(de)耐腐蝕、改善(shan)機♉械😍性能。

 

SP-1000 與(yǔ)傳統的矽烷(wán)相比具有更(geng)低的VOC釋放當(dāng)量 ，爲助力環(huan)保綠色的中(zhōng)國塗料行業(yè)不遺餘力！