SP-1000特殊改性矽烷偶聯劑 | 小用量，大用(yòng)途

「綠色」、「環保」、「可持續發展」 是(shì)中國塗(tú)料行業的新标簽。

 

中國在水性塗料行業率先發力已經讓國内水性塗料技(jì)術走在了世界的前沿。水性化進程在各個塗料領域中(zhōng)正如火如(rú)荼的開展，水性比例不斷攀升。相比溶劑型體系，水性塗料在環保方面(miàn)具有無可比拟(nǐ)的優勢 ，産品創新和(hé)科技升級也讓水性塗料(liào)的性能不遑多讓，「水性(xìng)化」功在當代，利在千秋(qiū) ！

 

水性塗料體系囿于自身配方設計的限制，在諸多方(fāng)面的性(xìng)能最初表現并不盡人意，性能(néng)助劑 在改善其性能方(fāng)面不可(kě)或缺。

 

其中，矽烷偶聯劑 作(zuò)爲一類重要(yào)的性能助劑，表現出類(lèi)拔萃，在改善水性塗料(liào)性能中(zhōng)至關重要 。

 

 

同泰化學提供全系列的矽烷偶聯(lián)劑産品 ，可匹配各種塗料、膠粘劑和密封膠體系，在改善(shàn)機械(xiè)性能(néng)、提高基材粘接、增強塗層耐性方面效果顯著。

 

特别(bié)值得一提 的是(shì)，同泰(tài)化學爲了助力水性(xìng)化進程，創(chuàng)新地研發出了「水性」矽烷性能(néng)助劑(jì) ，專門爲水性塗料(liào)配方開發，「小用量，大用(yòng)途」 ，爲中國的塗料水(shuǐ)性化進程助力添彩。

 

有機矽偶聯劑？

 

有機矽偶聯劑（Silane Coupling Agent） 是一種以矽原子爲(wèi)中心的小(xiǎo)分子化合物，其(qí)應用曆史可追溯到(dào)上世紀 40 年代，美國約翰霍普金(jīn)斯大學的Ralph K. Witt率先把矽烷偶聯劑應用在玻纖處理中 。随即，矽烷偶聯劑作爲「工業味精」 在更廣闊的領域中發展出(chū)了更豐富的應用。

 

有機矽偶聯劑——如(rú)其名(míng)字所示——可以像「橋梁」一樣「偶聯(lián)」兩相界面(miàn) ，形成一座「分子橋」 聯接(jiē)兩(liǎng)種表面：有機表面(miàn)和無機(jī)表面 。矽烷偶聯(lián)劑的有機基(jī)團 可以(yǐ)與對應的(de)有機基團發生反應，連(lián)結有機表面；其水解基(jī)團 可以通過反應與(yǔ)無機表面的活性羟基發(fā)生反應，連結無(wú)機表面。如此，矽烷偶(ǒu)聯劑就在無機(jī)和有機界面之間(jiān)形成了(le)牢固化學鍵合。

 

矽烷偶聯劑可用來提(tí)高(gāo)樹脂塗層(céng)對底(dǐ)材的附着力，改善填料在(zài)樹脂中的結合力，同時改善塗層本身的漆膜耐性 。雖然是小分子的有機矽化合物，矽烷(wán)偶聯劑也表現出(chū)了與矽樹脂、矽橡膠和矽油等有(yǒu)機矽聚(jù)合物共通的特(tè)性，例如：優(yōu)異的(de)耐熱性、耐水性、低(dī)表面能 等特點。

 

矽烷偶聯劑與無機(jī)界面之間的反應(yīng)需要有水參與 。在微量水存在的情況下，矽烷偶聯(lián)劑水解基團即可發生水解反應，生(shēng)成矽羟基(jī)，矽羟基繼而與無機物材料表面的羟基發生(shēng)縮合反應，完成化學鍵合。

 

Figure 1. 矽烷偶聯劑的水解(jiě)縮合反應(yīng)

 

鑒于矽烷在水中的不穩定性，傳統的矽烷偶聯劑(jì)更多适用于溶劑型或者無水(shuǐ)配方(fāng)。在水性配方中，矽(xī)烷偶聯劑的應用(yòng)受限于它在水介質中的穩定性(xìng)：矽(xī)烷偶聯劑(jì)會在(zài)水中提前(qián)發生水解縮(suō)合，繼而失效。

 

矽烷偶聯(lián)劑(jì)在水性(xìng)配方(fāng)中的應用，需要其結構上的突(tū)破性創新。

 

水性矽烷偶聯劑？！

 

水性矽烷偶聯劑(jì)的概念乍一看于原理(lǐ)上(shàng)相悖，但同泰化學(xué)的(de)工程師(shī)們找到了一種(zhǒng)完美的平衡方案。矽烷與水的反(fǎn)應性和其在水介質中的穩定性一般認爲無法兼得，水(shuǐ)性矽烷偶聯劑，其水(shuǐ)解基團(tuán)在水中的反(fǎn)應性(xìng)/穩(wěn)定性平衡是控制關鍵。同泰化學研發的水(shuǐ)性矽烷産(chǎn)品，可以使其在不犧牲反應活性的前提下，極(jí)大地(dì)提高在水(shuǐ)性配方中的穩定性。

 

Figure 2.  水性矽烷的結(jié)構設計要同(tóng)時考慮(lǜ)到其反應活性和水中穩定性的平(píng)衡

 

同泰化學創新地利用傳統矽烷(wán)偶聯(lián)劑作爲藍圖 ，将(jiāng)其在一定程度上水解縮合，形成具有一定聚合度的線性齊聚物(wù) 。該制備過程中必然消耗(hào)掉一部(bù)分水解基團(tuán)，但新生成的分子中，水解基團的數量要(yào)多于(yú)單體矽烷(wán)偶聯劑(jì)中的數量 ；同時，齊(qí)聚物中的有機基團(tuán)的數量也随着聚合度成(chéng)倍的增加 。最終(zhōng)生成的齊聚物分子(zǐ)在無機和有機反應端都具有更多的官能(néng)團 。

 

那這個過程中(zhōng)，是如何調節「水(shuǐ)解基團的反應性/穩定性(xìng)平衡」 的呢？

原來，水解(jiě)基團的反(fǎn)應活性和同一個矽原子上水解基團的數量是有關(guān)系的：即同時有三(sān)個水解基團時，第三個基團活性最高；當被反應掉(diào)一個之後，剩餘水解基團再參與水解縮合反應時，其活(huó)性相應降低。

 

齊聚物分子中雖然水解基團的數量增多(duō)了，但是其單個基團(tuán)的反應活(huó)性有所下降，整體的反(fǎn)應活性不升反降，也因此獲得了我們需要的「在水性介質中的反應(yīng)穩定性」 。同時，齊聚物分子的親油的特點，也能使它在(zài)水性配(pèi)方中能(néng)主動趨利避(bì)害，更傾向于藏在油相當(dāng)中，隻等施工過程中才真正發(fā)揮作用。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰化學推出的水性矽烷産品 ，其出色(sè)的效果已在多種應用當(dāng)中被反複驗證，廣受客戶贊譽(yù)。

 

SP-1000 是具有環氧官能團的齊聚物 ，其結構中的有機基團——環氧基團 ——具有通用性(xìng)，可與(yǔ)許多不同的(de)有機官能團反應(yīng)；齊聚物上(shàng)同時具備水解基團 ，可以與無機基材牢固結合。SP-1000可以用作溶(róng)劑型體系，也可(kě)以用(yòng)作水性體(tǐ)系。其最大的優勢在于(yú)，它比傳統的單體矽烷大大提升了水解穩定性 。

在水性介質中平衡(héng)的(de)水解性/穩定性，使(shǐ) SP-1000 矽烷與水性體系廣泛兼(jiān)容：

用于環氧分散體等各種環氧體系中(zhōng)，提高基材(cái)附着力和耐(nài)腐蝕性能；

用(yòng)于丙烯酸乳液、苯乙烯(xī)丙烯酸乳液中，提高濕态(tài)附着(zhe)力和耐(nài)水性；

用于水性(xìng)聚氨酯等(děng)配方，明顯改善耐鹽霧性能；

……

 

Figure 3. SP-1000 典型應(yīng)用舉例(lì)

 

SP-1000 已經被廣泛用在塗料(liào)、膠粘劑和密封膠配方中 ，包括裝飾性油漆和保(bǎo)護(hù)塗料、木器漆、重防腐塗料、金屬保護和防(fáng)腐底漆、印(yìn)刷油墨，絲網印刷油墨、瓷磚膠和密封膠。作爲性能助劑，SP-1000能夠明(míng)顯漆膜(mó)性質 。在低(dī)至0.1%wt（重量百分比(bǐ)）的添加量下，就可幫助改善幹(gàn)态和濕态附着(zhe)力 ，提高塗料、膠粘劑和密封膠(jiāo)配方的耐腐蝕、改善機(jī)械性能。

 

SP-1000 與傳統的(de)矽烷相比具有更低的VOC釋放(fàng)當量 ，爲助力環保綠色(sè)的(de)中國塗(tú)料行業不遺(yí)餘力！