「綠色」、「環保(bao)」、「可持續發(fa)展」
是中國(guo)塗料行業(ye)的新标簽(qian)。
中國在水(shui)性塗料行(hang)業率先發(fa)力已經讓(rang)國内水性(xìng)塗料🏃♂️技術(shù)走在了世(shì)界的前沿(yán)。水性化進(jin)程在各個(gè)塗料㊙️領域(yu)中正如火(huo)🌈如荼👄的開(kai)展,水性比(bǐ)例不斷攀(pān)升。相比㊙️溶(róng)劑型體系(xi),水性塗料(liào)在環保方(fāng)面具有無(wu)可比拟的(de)優勢
,産品(pin)創新和科(ke)技升級也(ye)讓水性塗(tu)料的性能(neng)不遑多讓(ràng),「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(she)計的限制(zhi),在諸多方(fang)面的性能(neng)最初表現(xiàn)并不盡人(ren)意,性能助(zhu)劑
在改善(shan)其性能方(fang)面不可或(huo)缺。
其中,矽(xī)烷偶聯劑(jì)
作爲一類(lei)重要的性(xìng)能助劑,表(biao)現出類拔(ba)萃,在改善(shan)水性塗料(liào)性能中至(zhì)關重要
。
同(tóng)泰化學提(ti)供全系列(liè)的矽烷偶(ǒu)聯劑産品(pǐn)
,可匹配各(ge)種塗料、膠(jiāo)粘劑和密(mi)封膠體系(xi),在改善機(jī)械性能、提(tí)高基材粘(zhan)接、增強塗(tú)層耐性方(fang)面效果顯(xian)📱著。
特别值(zhí)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(chū)了「水性」矽(xī)烷性能助(zhu)劑
,專門爲(wei)水性塗料(liao)配方開發(fā),「小用量,大(dà)用途」
,爲中(zhong)國的塗料(liao)水性化進(jin)程助力添(tian)彩。
有機矽(xi)偶聯劑?
有(yǒu)機矽偶聯(lian)劑(Silane Coupling Agent)
是一種(zhǒng)以矽原子(zi)爲中心的(de)小分子化(hua)合物,其應(yīng)用曆史可(kě)追溯到上(shàng)世紀 40 年代(dai),美國約翰(hàn)霍普金斯(sī)大學的📧Ralph K. Witt率(lǜ)先把矽烷(wan)偶聯劑應(ying)用在玻纖(xian)處理中
。随(suí)即,矽烷偶(ǒu)聯劑作爲(wei)「工業味精(jing)」
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(jì)——如其名字(zì)所示——可以(yi)像「橋梁」一(yi)樣「偶聯」兩(liǎng)相界面
,形(xing)成一座「分(fèn)子橋」
聯接(jiē)兩種表面(miàn):有機表面(mian)和無機表(biao)面
。矽烷偶(ou)聯劑的有(you)機基團
可(kě)以與對應(yīng)的有機基(jī)團發生反(fan)應,連結有(yǒu)機表面;其(qí)水解基團(tuán)
可以通過(guò)反應與無(wú)機表面的(de)活性羟基(ji)發生反應(yīng),連結無機(ji)㊙️表面。如此(ci),矽烷偶聯(lian)劑就在無(wu)機和有機(ji)界面之間(jian)形成👅了牢(lao)固化學鍵(jiàn)合。
矽烷偶(ou)聯劑可用(yong)來提高樹(shù)脂塗層對(dui)底材的附(fu)着力,改善(shan)填料在樹(shù)脂中的結(jie)🤞合力,同時(shi)改善塗層(céng)本身的漆(qī)膜耐性
。雖(sui)然是小分(fèn)子的有機(jī)矽化合物(wu),矽烷偶聯(lian)劑也表💚現(xiàn)出了與矽(xī)樹脂、矽橡(xiang)膠和矽油(yóu)等有機矽(xī)聚合物共(gòng)通的特性(xìng),例如:優☁️異(yì)的耐熱性(xing)、耐水性、低(di)表面能
等(děng)特點。
矽烷(wan)偶聯劑與(yǔ)無機界面(mian)之間的反(fǎn)應需要有(yǒu)水參與
。在(zai)微量水存(cún)在的情況(kuàng)下,矽烷偶(ǒu)聯劑水解(jie)基團即可(ke)發生㊙️水解(jie)反應,生成(chéng)矽羟基,矽(xī)羟基繼而(ér)與無機物(wù)材❄️料表面(mian)的🈲羟基🈲發(fa)生❤️縮合反(fǎn)應,完成化(hua)學鍵合。
Figure 1.
矽(xi)烷偶聯劑(ji)的水解縮(suo)合反應
鑒(jian)于矽烷在(zài)水中的不(bu)穩定性,傳(chuán)統的矽烷(wán)偶聯劑更(geng)多💃适用于(yu)溶劑型或(huò)者無水配(pèi)方。在水性(xìng)配方中,矽(xi)烷偶聯劑(jì)的應用㊙️受(shou)限于它在(zai)水介質中(zhong)的穩定性(xìng):矽烷偶聯(lián)劑🎯會在水(shui)中提前發(fa)生水解縮(suō)合,繼而失(shī)效。
矽烷偶(ǒu)聯劑在水(shuǐ)性配方中(zhong)的應用,需(xū)要其結構(gou)上的突破(pò)性創📞新。
水(shuǐ)性矽烷偶(ǒu)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(zhǒng)完美的平(píng)衡方☀️案。矽(xī)烷與水的(de)反應性和(hé)其在水介(jie)質中的穩(wen)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(shui)中的反應(yīng)性/穩❗定性(xìng)平衡是控(kòng)制關鍵。同(tóng)泰化學研(yan)發的水性(xìng)矽烷産品(pǐn),可以使其(qí)在不犧㊙️牲(shēng)反應活性(xing)的前提下(xià),極大地提(tí)高在水性(xing)配方中💜的(de)穩🐆定性💚。
Figure 2.
水性矽(xī)烷的結構(gòu)設計要同(tóng)時考慮到(dào)其反應活(huó)性和水中(zhōng)穩定性的(de)平衡
同泰(tai)化學創新(xīn)地利用傳(chuan)統矽烷偶(ou)聯劑作爲(wei)藍圖
,将其(qí)在一定程(chéng)度上水解(jiě)縮合,形成(cheng)具有一定(ding)聚合度的(de)線性齊聚(jù)物
。該制備(bèi)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(shuǐ)解基團的(de)數量要多(duō)于單體矽(xī)烷偶聯劑(ji)中的數量(liàng)
;同時,齊聚(jù)物中的有(you)機基團的(de)數量也随(suí)着聚合度(dù)成倍的增(zeng)加
。最終生(sheng)成的齊聚(jù)物分子在(zài)無機和有(you)機反應端(duān)都具有更(gèng)多的官能(néng)團
。
那這個(gè)過程中,是(shì)如何調節(jie)「水解基團(tuan)的反應性(xìng)/穩定性平(ping)衡」
的呢?
原(yuán)來,水解基(ji)團的反應(ying)活性和同(tóng)一個矽原(yuan)子上水解(jiě)基團的數(shu)量是有關(guan)系的:即同(tong)時有三個(gè)水解基團(tuan)時,第三個(ge)基團活性(xing)最高;當被(bei)反應掉一(yi)個之後,剩(shèng)餘水解基(jī)團再參與(yu)水解縮合(he)反應時,其(qí)活性相應(yīng)降低。
齊聚(ju)物分子中(zhong)雖然水解(jiě)基團的數(shù)量增多了(le),但是其單(dan)個🤟基🈚團的(de)反應活性(xing)有所下降(jiang),整體的反(fǎn)應活性不(bu)🐉升反降,也(yě)因此獲得(de)了我們需(xu)要的「在水(shui)性介質中(zhōng)的反應穩(wen)定性」
。同時(shí),齊聚物分(fen)子的親油(you)的特點,也(ye)能使它在(zài)水性配方(fang)中能主動(dong)趨利避害(hài),更傾向于(yu)藏在油相(xiang)當中,隻等(deng)施工過程(chéng)🙇🏻中才真正(zhèng)發揮作用(yong)。
SP-1000
!!
SP-1000
是同泰化(hua)學推出的(de)水性矽烷(wán)産品
,其出(chu)色的效果(guǒ)已在多種(zhǒng)應用當中(zhōng)被反複驗(yàn)證,廣受🔴客(ke)戶贊🧑🏽🤝🧑🏻譽。
SP-1000
是(shì)具有環氧(yǎng)官能團的(de)齊聚物
,其(qi)結構中的(de)有機基團(tuán)——環氧基團(tuan)
——具有通用(yòng)性,可與許(xu)多不同的(de)有機官能(néng)團反應;齊(qí)聚物上♉同(tóng)時⭐具備水(shuǐ)解基團
,可(kě)以與無機(jī)基材牢固(gu)結合。SP-1000可以(yǐ)用作溶劑(ji)型體系,也(yě)可以🍉用🏃♀️作(zuò)水性體系(xì)。其最大的(de)優勢在于(yú),它比傳統(tǒng)的單體矽(xi)烷大大提(tí)升了水解(jie)穩定性
。
在(zài)水性介質(zhì)中平衡的(de)水解性/穩(wen)定性,使 SP-1000 矽(xi)烷與水性(xing)體系廣泛(fàn)兼容:
用于(yu)環氧分散(sàn)體等各種(zhong)環氧體系(xì)中,提高基(jī)材附着力(li)和耐腐♌蝕(shi)性能;
用于(yú)丙烯酸乳(ru)液、苯乙烯(xī)丙烯酸乳(rǔ)液中,提高(gao)濕态附着(zhe)力和✌️耐水(shui)性;
用于水(shuǐ)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(jing)被廣泛用(yòng)在塗料、膠(jiao)粘劑和密(mi)封膠配方(fang)中
,包括裝(zhuang)飾性油漆(qī)和保護塗(tu)料、木器漆(qī)、重防腐塗(tú)料、金屬♊保(bao)護和防腐(fu)底漆、印刷(shua)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(zhì)0.1%wt(重量百分(fen)比)的添加(jiā)量下,就可(ke)幫助改善(shàn)幹态和濕(shī)态附着力(li)
,提高塗料(liao)、膠粘劑和(hé)密封膠配(pei)方的耐腐(fu)蝕、改善機(jī)械性能。
SP-1000
與(yǔ)傳統的矽(xī)烷相比具(ju)有更低的(de)VOC釋放當量(liàng)
,爲助力環(huán)保綠色的(de)中國塗料(liào)行業不遺(yi)餘力!