SP-1000特殊(shu)改性矽(xi)烷偶聯(lian)劑 | 小用(yong)量，大用(yong)途

「綠色(se)」、「環保」、「可(ke)持續發(fa)展」 是中(zhong)國塗料(liao)行業的(de)新标簽(qian)。

 

中國在(zai)水性塗(tu)料行業(ye)率先發(fa)力已經(jing)讓國内(nei)水性塗(tu)⛹🏻‍♀️料😥技術(shu)走在了(le)世界的(de)前沿。水(shui)性化進(jin)程在各(ge)個塗料(liao)領域中(zhong)正如火(huo)如荼的(de)開展，水(shui)性比例(li)不斷攀(pan)升。相比(bi)👩🏽‍🐰‍👩🏿溶劑型(xing)體系，水(shui)性塗料(liao)在環保(bao)方面具(ju)有無可(ke)比拟的(de)優勢 ，産(chan)品創新(xin)和科技(ji)升級也(ye)讓水性(xing)塗料的(de)性能不(bu)遑多讓(rang)，「水性化(hua)」功在當(dang)代，利在(zai)千秋 ！

 

水(shui)性塗料(liao)體系囿(you)于自身(shen)配方設(she)計的限(xian)制，在諸(zhu)多💘方🏃🏻‍♀️面(mian)😁的性能(neng)最初表(biao)現并不(bu)盡人意(yi)，性能助(zhu)劑 在改(gai)善其性(xing)能方面(mian)不可或(huo)缺。

 

其中(zhong)，矽烷偶(ou)聯劑 作(zuo)爲一類(lei)重要的(de)性能助(zhu)劑，表現(xian)出類拔(ba)萃，在改(gai)善水性(xing)塗料性(xing)能中至(zhi)關重要(yao) 。

 

 

同泰化(hua)學提供(gong)全系列(lie)的矽烷(wan)偶聯劑(ji)産品 ，可(ke)匹配各(ge)種塗料(liao)、膠粘劑(ji)和密封(feng)膠體系(xi)，在改善(shan)機😜械性(xing)能、提高(gao)基材粘(zhan)接、增強(qiang)塗層耐(nai)性方面(mian)效果顯(xian)著。

 

特别(bie)值得一(yi)提 的是(shi)，同泰化(hua)學爲了(le)助力水(shui)性化進(jin)程，創新(xin)地研發(fa)出了「水(shui)性」矽烷(wan)性能助(zhu)劑 ，專門(men)爲水性(xing)塗料配(pei)方開發(fa)，「小用量(liang)，大用途(tu)」 ，爲中國(guo)的塗料(liao)水性化(hua)進程助(zhu)力添彩(cai)。

 

有機矽(xi)偶聯劑(ji)？

 

有機矽(xi)偶聯劑(ji)（Silane Coupling Agent） 是一種(zhong)以矽原(yuan)子爲中(zhong)心的小(xiao)分子化(hua)合物，其(qi)應用曆(li)史可追(zhui)溯到上(shang)世紀 40 年(nian)代，美國(guo)約翰霍(huo)普金斯(si)大學的(de)Ralph K. Witt率先把(ba)矽烷偶(ou)聯劑應(ying)用在玻(bo)纖處理(li)中 。随即(ji)，矽烷偶(ou)聯劑作(zuo)爲「工業(ye)味精」 在(zai)更廣闊(kuo)的領域(yu)中發展(zhan)出了更(geng)豐富的(de)應用。

 

有(you)機矽偶(ou)聯劑——如(ru)其名字(zi)所示——可(ke)以像「橋(qiao)梁」一樣(yang)「偶聯」兩(liang)相界面(mian) ，形成一(yi)座「分子(zi)橋」 聯接(jie)兩種表(biao)面：有機(ji)表面和(he)無機表(biao)面 。矽烷(wan)偶聯劑(ji)的有機(ji)基團 可(ke)以與對(dui)應的有(you)機基團(tuan)發生反(fan)應，連結(jie)有機表(biao)面；其水(shui)解基團(tuan) 可以通(tong)過反應(ying)與無機(ji)表面的(de)活性羟(qiang)基發生(sheng)反應♌️，連(lian)結無機(ji)表面。如(ru)此，矽烷(wan)偶聯劑(ji)就在無(wu)機和有(you)機界面(mian)🧑🏽‍🎄之間形(xing)成✋了牢(lao)固化學(xue)鍵合。

 

矽(xi)烷偶聯(lian)劑可用(yong)來提高(gao)樹脂塗(tu)層對底(di)材的附(fu)着力，改(gai)善填料(liao)在樹脂(zhi)中🛀🏼的結(jie)合力，同(tong)時改善(shan)塗層本(ben)身的漆(qi)膜耐性(xing) 。雖然是(shi)小分子(zi)的有機(ji)矽化合(he)物，矽烷(wan)偶聯劑(ji)也表現(xian)出了與(yu)矽樹脂(zhi)、矽橡膠(jiao)和矽油(you)等有機(ji)矽聚合(he)物共通(tong)的特性(xing)，例如：優(you)異的耐(nai)熱性、耐(nai)水性、低(di)表面能(neng) 等特點(dian)。

 

矽烷偶(ou)聯劑與(yu)無機界(jie)面之間(jian)的反應(ying)需要有(you)水參與(yu)🏃🏻‍♀️ 。在微量(liang)水存在(zai)的情況(kuang)下，矽烷(wan)偶聯劑(ji)水解基(ji)團即可(ke)發生水(shui)解反應(ying)，生成矽(xi)羟基，矽(xi)羟基繼(ji)而與無(wu)機物材(cai)料表面(mian)的羟基(ji)發生縮(suo)合反應(ying)，完成化(hua)學鍵合(he)🧛🏾‍♀️。

 

Figure 1. 矽烷偶(ou)聯劑的(de)水解縮(suo)合反應(ying)

 

鑒于矽(xi)烷在水(shui)中的不(bu)穩定性(xing)，傳統的(de)矽烷偶(ou)聯劑更(geng)多🏊🏿‍♀️适用(yong)于溶劑(ji)型或者(zhe)無水配(pei)方。在水(shui)性配方(fang)中，矽烷(wan)偶聯劑(ji)的應用(yong)受限于(yu)它在水(shui)介質中(zhong)的穩定(ding)性：矽烷(wan)偶聯劑(ji)會在水(shui)中提前(qian)發生水(shui)解縮合(he)，繼而失(shi)效。

 

矽烷(wan)偶聯劑(ji)在水性(xing)配方中(zhong)的應用(yong)，需要其(qi)結構上(shang)的突破(po)性創新(xin)。

 

水性矽(xi)烷偶聯(lian)劑？！

 

水性(xing)矽烷偶(ou)聯劑的(de)概念乍(zha)一看于(yu)原理上(shang)相悖，但(dan)同泰化(hua)學的工(gong)程師們(men)找到了(le)一種完(wan)美的平(ping)衡方案(an)。矽烷與(yu)水的👻反(fan)應性和(he)其在水(shui)介質中(zhong)的穩定(ding)性😥一般(ban)認爲無(wu)法兼得(de)，水性矽(xi)烷偶聯(lian)劑🧑🏽‍🎄，其水(shui)解基團(tuan)在水中(zhong)的反應(ying)性/穩🛌🏻定(ding)性平衡(heng)是控制(zhi)關鍵。同(tong)泰化學(xue)研發的(de)水性矽(xi)烷産品(pin)，可以使(shi)其在不(bu)犧牲反(fan)應活性(xing)的前提(ti)下，極大(da)地提高(gao)在水性(xing)配方中(zhong)👀的穩定(ding)性。

 

Figure 2.  水性矽(xi)烷的結(jie)構設計(ji)要同時(shi)考慮到(dao)其反應(ying)活性和(he)水👩🏼‍❤️‍👨🏾中穩(wen)😘定性的(de)平衡

 

同(tong)泰化學(xue)創新地(di)利用傳(chuan)統矽烷(wan)偶聯劑(ji)作爲藍(lan)圖 ，将其(qi)在一定(ding)程度上(shang)水解縮(suo)合，形成(cheng)具有一(yi)定聚合(he)度的線(xian)性齊聚(ju)物 。該制(zhi)備過程(cheng)中必然(ran)消耗掉(diao)一部分(fen)水解基(ji)團，但新(xin)✡️生成的(de)分子中(zhong)，水解基(ji)團的數(shu)量要多(duo)于單體(ti)矽烷偶(ou)聯劑中(zhong)的數量(liang) ；同時，齊(qi)聚物中(zhong)的有機(ji)基團的(de)數量也(ye)随着聚(ju)合度成(cheng)倍👩‍🍼的👾增(zeng)加 。最終(zhong)生成的(de)齊聚物(wu)分子在(zai)無機和(he)有機反(fan)應端都(dou)具有更(geng)多的官(guan)能團 。

 

那(na)這個過(guo)程中，是(shi)如何調(diao)節「水解(jie)基團的(de)反應性(xing)/穩定性(xing)平衡」 的(de)呢？

原來(lai)，水解基(ji)團的反(fan)應活性(xing)和同一(yi)個矽原(yuan)子上水(shui)解基團(tuan)的數量(liang)是有關(guan)系的：即(ji)同時有(you)三個水(shui)解基👾團(tuan)時，第三(san)😮‍💨個基團(tuan)活性最(zui)高；當被(bei)反應掉(diao)一個之(zhi)後，剩餘(yu)水👩🏽‍🐰‍👩🏿解基(ji)團再參(can)與😥水解(jie)縮合反(fan)應時，其(qi)活性相(xiang)應降低(di)。

 

齊聚物(wu)分子中(zhong)雖然水(shui)解基團(tuan)的數量(liang)增多了(le)，但是其(qi)單個基(ji)團的反(fan)應活性(xing)有所下(xia)降，整體(ti)的反應(ying)活性不(bu)升反降(jiang)，也🏊🏾‍♀️因此(ci)獲得了(le)我們需(xu)要的「在(zai)水性介(jie)質中的(de)反應穩(wen)定性」 。同(tong)時，齊聚(ju)物分子(zi)的親油(you)的特點(dian)，也能使(shi)它在水(shui)性配方(fang)中能👹主(zhu)動趨利(li)避害，更(geng)傾向于(yu)藏在油(you)相當中(zhong)🏊🏿‍♀️，隻等施(shi)工過程(cheng)中才真(zhen)正發揮(hui)作用。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是(shi)同泰化(hua)學推出(chu)的水性(xing)矽烷産(chan)品 ，其出(chu)色的效(xiao)果已在(zai)多種應(ying)用當中(zhong)被反複(fu)驗證，廣(guang)受客戶(hu)贊譽。

 

SP-1000 是(shi)具有環(huan)氧官能(neng)團的齊(qi)聚物 ，其(qi)結構中(zhong)的有機(ji)基團——環(huan)氧基團(tuan) ——具有通(tong)用性，可(ke)與許多(duo)不同的(de)有機官(guan)能團反(fan)應；齊👾聚(ju)物上同(tong)時具備(bei)水解基(ji)團 ，可以(yi)與無機(ji)基材牢(lao)固結合(he)。SP-1000可以用(yong)作溶劑(ji)型體系(xi)㊙️，也可以(yi)用作水(shui)性體系(xi)。其最大(da)的優勢(shi)在于，它(ta)比傳統(tong)的單體(ti)矽烷大(da)大提升(sheng)了水解(jie)穩定性(xing) 。

在水性(xing)介質中(zhong)平衡的(de)水解性(xing)/穩定性(xing)，使 SP-1000 矽烷(wan)與水㊙️性(xing)體系廣(guang)🤑泛兼容(rong)：

用于環(huan)氧分散(san)體等各(ge)種環氧(yang)體系中(zhong)，提高基(ji)材附着(zhe)力和耐(nai)腐蝕性(xing)能；

用于(yu)丙烯酸(suan)乳液、苯(ben)乙烯丙(bing)烯酸乳(ru)液中，提(ti)高濕态(tai)附着力(li)和耐水(shui)性；

用于(yu)水性聚(ju)氨酯等(deng)配方，明(ming)顯改善(shan)耐鹽霧(wu)性能；

……

 

Figure 3. SP-1000 典(dian)型應用(yong)舉例

 

SP-1000 已(yi)經被廣(guang)泛用在(zai)塗料、膠(jiao)粘劑和(he)密封膠(jiao)配方中(zhong) ，包括裝(zhuang)飾性油(you)漆和保(bao)護塗料(liao)、木器漆(qi)、重防腐(fu)塗料、金(jin)屬保護(hu)和防腐(fu)底漆、印(yin)刷油墨(mo)，絲網印(yin)刷油墨(mo)、瓷磚膠(jiao)和密😁封(feng)膠。作爲(wei)性能助(zhu)劑，SP-1000能夠(gou)明顯漆(qi)膜性質(zhi) 。在低至(zhi)0.1%wt（重量百(bai)分比）的(de)添加量(liang)下，就可(ke)幫助改(gai)善幹态(tai)和濕态(tai)附着力(li) ，提高塗(tu)料、膠粘(zhan)劑和密(mi)封膠配(pei)方的耐(nai)腐蝕、改(gai)善機械(xie)👩🏽‍🐰‍👩🏿性能。

 

SP-1000 與(yu)傳統的(de)矽烷相(xiang)比具有(you)更低的(de)VOC釋放當(dang)量 ，爲助(zhu)力環保(bao)綠色的(de)中國塗(tu)料行業(ye)不遺餘(yu)力！