SP-1000特殊改(gǎi)性矽烷偶(ou)聯劑 | 小用(yòng)量，大用途(tú)

「綠色」、「環保(bǎo)」、「可持續發(fā)展」 是中國(guó)塗料行業(yè)的新标簽(qiān)。

 

中國在水(shui)性塗料行(háng)業率先發(fā)力已經讓(ràng)國内水性(xing)塗料技術(shu)走在了世(shì)界的前沿(yan)。水性化進(jìn)程在各個(gè)塗料領域(yù)中正如火(huǒ)如荼的開(kai)展，水性比(bǐ)例不斷攀(pan)升。相比溶(róng)劑型體系(xì)，水性塗料(liao)在環保方(fāng)面具有無(wú)可比拟的(de)優勢 ，産品(pin)創新和科(kē)技升級也(ye)讓水性塗(tú)料的性能(néng)不遑多讓(rang)，「水性化」功(gong)在當代，利(lì)在千秋 ！

 

水(shuǐ)性塗料體(ti)系囿于自(zì)身配方設(shè)計的限制(zhì)，在諸多🙇🏻方(fāng)面的👉性能(néng)♉最初表現(xian)并不盡人(rén)意，性能助(zhu)劑 在改善(shàn)其性能方(fang)面不可或(huo)缺。

 

其中，矽(xi)烷偶聯劑(ji) 作爲一類(lei)重要的性(xìng)能助劑，表(biǎo)現出類拔(ba)萃，在改善(shan)水性塗料(liào)性能中至(zhì)關重要 。

 

 

同(tong)泰化學提(tí)供全系列(lie)的矽烷偶(ǒu)聯劑産品(pin) ，可匹配各(gè)種塗料、膠(jiao)粘劑和密(mi)封膠體系(xì)，在改善機(ji)械性能、提(ti)高基材粘(zhan)接、增強塗(tu)層耐性方(fāng)面效果顯(xian)著。

 

特别值(zhi)得一提 的(de)是，同泰化(hua)學爲了助(zhu)力水性化(huà)進程，創新(xin)地研發出(chu)了「水性」矽(xī)烷性能助(zhu)劑 ，專門爲(wèi)水性塗料(liao)配方開發(fa)，「小用量，大(dà)用途」 ，爲中(zhōng)國的塗料(liào)水性化進(jin)程助力添(tian)彩。

 

有機矽(xī)偶聯劑？

 

有(you)機矽偶聯(lian)劑（Silane Coupling Agent） 是一種(zhong)以矽原子(zǐ)爲中心的(de)小分子化(huà)合物，其應(ying)用曆❗史可(ke)追溯到上(shàng)世紀 40 年代(dai)，美國約翰(han)霍普金斯(sī)大學的‼️Ralph K. Witt率(lü)先把矽烷(wan)偶聯劑應(yīng)用在玻纖(xian)處理中 。随(suí)即，矽烷偶(ou)聯劑作爲(wei)「工業味精(jīng)」 在更廣闊(kuo)的領域中(zhong)發展出了(le)更豐富的(de)應用。

 

有機(ji)矽偶聯劑(ji)——如其名字(zi)所示——可以(yi)像「橋梁」一(yi)樣「偶聯」兩(liang)相界面 ，形(xing)成一座「分(fen)子橋」 聯接(jie)兩種表面(mian)：有機表面(mian)和無機表(biao)面 。矽烷偶(ou)聯劑的有(yǒu)機基團 可(ke)以與對應(yīng)的有機基(ji)團發生反(fǎn)應，連結有(yǒu)機表面；其(qí)水解基團(tuan) 可以通過(guo)反應與無(wu)機表面的(de)活性羟基(ji)發生反應(yīng)，連結無機(jī)表面。如此(cǐ)，矽烷偶聯(lián)劑就在無(wu)機和有機(ji)界面之間(jian)形成了牢(lao)固化學鍵(jian)合。

 

矽烷偶(ou)聯劑可用(yòng)來提高樹(shù)脂塗層對(duì)底材的附(fù)着力，改善(shan)填料在樹(shù)脂中的結(jie)合🚶‍♀️力，同時(shí)改善塗層(céng)本身的漆(qi)膜耐性 。雖(sui)然是小分(fèn)子的有機(ji)矽化合物(wu)，矽烷偶聯(lian)劑也表現(xiàn)出🧡了與矽(xi)🔞樹脂、矽橡(xiang)膠和矽油(yóu)等有機矽(xi)聚合物共(gòng)通的特性(xìng)，例如：優異(yi)的耐熱性(xìng)、耐水性、低(dī)表面能 等(děng)特點。

 

矽烷(wán)偶聯劑與(yu)無機界面(mian)之間的反(fǎn)應需要有(you)水參與🎯 。在(zai)微量水存(cún)在的情況(kuàng)下，矽烷偶(ǒu)聯劑水解(jiě)基團即可(kě)發生㊙️水解(jie)反應，生成(chéng)矽羟基，矽(xi)羟基繼而(er)與無機物(wu)材料表面(miàn)的羟基發(fā)生縮合反(fan)應，完成化(huà)學鍵合💯。

 

Figure 1. 矽(xi)烷偶聯劑(jì)的水解縮(suō)合反應

 

鑒(jiàn)于矽烷在(zai)水中的不(bu)穩定性，傳(chuan)統的矽烷(wán)偶聯劑更(geng)多适用于(yu)溶劑型或(huo)者無水配(pei)方。在水性(xìng)配方中，矽(xī)烷📱偶聯劑(jì)的應用受(shou)限于它在(zai)水介質中(zhōng)的穩定性(xing)：矽烷偶聯(lián)劑✏️會在水(shuǐ)中提前發(fa)生水解縮(suo)合，繼而失(shi)效。

 

矽烷偶(ou)聯劑在水(shui)性配方中(zhōng)的應用，需(xu)要其結構(gou)上的突破(pò)性創新。

 

水(shui)性矽烷偶(ou)聯劑？！

 

水性(xìng)矽烷偶聯(lián)劑的概念(niàn)乍一看于(yu)原理上相(xiang)悖，但同☀️泰(tai)化學的工(gong)程師們找(zhǎo)到了一種(zhong)完美的平(ping)衡方案。矽(xī)烷與水的(de)反應性和(he)其在水介(jie)質中的穩(wěn)定性一般(ban)認爲無法(fǎ)兼得，水🐕性(xìng)矽烷偶聯(lián)劑，其水解(jiě)基團在水(shuǐ)中的❓反應(ying)性/穩定性(xing)平衡🐇是控(kong)制關鍵。同(tóng)泰化學研(yan)發的水性(xing)矽烷産品(pin)，可以使其(qí)在不犧牲(shēng)反👅應活🐕性(xìng)的前提下(xia)，極大地提(tí)高在水性(xìng)配方中🍉的(de)穩定性。

 

Figure 2.  水性矽(xi)烷的結構(gòu)設計要同(tóng)時考慮到(dao)其反應活(huo)性🌐和水中(zhōng)穩定✊性的(de)平衡

 

同泰(tai)化學創新(xīn)地利用傳(chuán)統矽烷偶(ǒu)聯劑作爲(wei)藍圖 ，将其(qí)在一定程(cheng)度上水解(jie)縮合，形成(chéng)具有一定(dìng)聚合度的(de)線性齊聚(ju)物 。該制備(bei)過程中必(bì)然消耗掉(diào)一部分水(shui)解基團，但(dàn)新生成的(de)分😍子中，水(shui)解基團的(de)數量要多(duo)于單體矽(xī)烷偶聯劑(jì)中的數量(liàng)⚽ ；同時，齊聚(jù)物中的有(you)機基團的(de)數量也随(sui)着聚合度(du)成倍的增(zēng)🔴加 。最終生(sheng)成的齊聚(ju)物分子在(zai)無機和有(yǒu)機反應端(duan)都具有更(gèng)多的官能(néng)團 。

 

那這個(ge)過程中，是(shì)如何調節(jiē)「水解基團(tuan)的反應性(xìng)/穩定性平(ping)衡」 的呢？

原(yuan)來，水解基(ji)團的反應(ying)活性和同(tong)一個矽原(yuán)子上水解(jie)基團的數(shù)量是有關(guan)系的：即同(tóng)時有三個(gè)水解基團(tuan)時，第三個(gè)基團活性(xìng)最高；當被(bèi)反應掉一(yī)個之後❓，剩(sheng)餘水解基(jī)團再參與(yǔ)水解縮合(he)反應時，其(qi)活性相應(yīng)降低。

 

齊聚(ju)物分子中(zhōng)雖然水解(jie)基團的數(shu)量增多了(le)，但是其單(dan)個🤩基團的(de)反應活性(xìng)有所下降(jiang)，整體的反(fan)應活性不(bú)升反🐕降，也(ye)因此獲得(de)了我們需(xū)要的「在水(shui)性介質中(zhong)的反應穩(wen)定性」 。同時(shi)，齊聚物分(fen)子的親油(yóu)的特點，也(yě)能使它在(zai)水性配💃方(fang)中能主動(dòng)趨利避害(hài)，更傾向于(yú)藏在油相(xiàng)當中💃，隻等(deng)施工過程(chéng)中才真正(zhèng)發揮作用(yòng)。

 

SP-1000  ！！

 

SP-1000 是同泰化(hua)學推出的(de)水性矽烷(wan)産品 ，其出(chu)色的效果(guo)已在多種(zhǒng)應用當中(zhong)被反複驗(yan)證，廣受客(kè)戶贊譽。

 

SP-1000 是(shi)具有環氧(yǎng)官能團的(de)齊聚物 ，其(qí)結構中的(de)有機基團(tuan)——環氧基團(tuan) ——具有通用(yong)性，可與許(xǔ)多不同的(de)有機官能(neng)團反應；齊(qí)聚物上同(tong)時具備水(shuǐ)解基團 ，可(kě)以與無機(ji)基材牢固(gu)結合。SP-1000可以(yi)用作溶劑(jì)型體系，也(ye)可以用作(zuo)水性體系(xì)。其最大的(de)優勢在于(yú)，它比傳統(tong)的單體矽(xī)烷大大提(tí)升了水解(jie)穩定性 。

在(zai)水性介質(zhì)中平衡的(de)水解性/穩(wěn)定性，使 SP-1000 矽(xī)烷與水性(xìng)體系廣泛(fan)兼容：

用于(yú)環氧分散(sàn)體等各種(zhong)環氧體系(xi)中，提高基(jī)材附着力(li)和耐腐蝕(shí)性能；

用于(yú)丙烯酸乳(rǔ)液、苯乙烯(xī)丙烯酸乳(rǔ)液中，提高(gao)濕态附着(zhe)力和耐水(shuǐ)性；

用于水(shui)性聚氨酯(zhi)等配方，明(míng)顯改善耐(nài)鹽霧性能(néng)；

……

 

Figure 3. SP-1000 典型應用(yòng)舉例

 

SP-1000 已經(jīng)被廣泛用(yong)在塗料、膠(jiao)粘劑和密(mi)封膠配方(fang)中 ，包括裝(zhuāng)飾性油漆(qi)和保護塗(tu)料、木器漆(qi)、重防腐塗(tu)料、金屬保(bao)護和防腐(fǔ)底漆、印刷(shuā)油墨，絲網(wang)印刷油墨(mò)、瓷磚膠和(he)密封膠。作(zuo)爲性能助(zhu)劑，SP-1000能夠明(míng)顯漆膜性(xìng)質 。在低至(zhi)0.1%wt（重量百分(fèn)比）的添加(jia)量下，就可(ke)幫助改善(shan)幹态和濕(shī)态附着力(li) ，提高塗料(liào)、膠粘劑和(he)密封膠配(pei)方的耐腐(fu)蝕、改善機(ji)械🚶‍♀️性能。

 

SP-1000 與(yǔ)傳統的矽(xī)烷相比具(jù)有更低的(de)VOC釋放當量(liang) ，爲助力環(huan)保綠色的(de)中國塗料(liào)行業不遺(yi)餘力！