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硅烷類固化劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2018-2-3 11:13:12 |
硅烷作為附著力促進(jìn)劑和固化劑廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)。硅烷類固化劑在涂料體系中的優(yōu)勢(shì)早在半個(gè)世紀(jì)前已初為大眾所知。
硅烷類固化劑作為配方中的添加劑或者有機(jī)聚合工藝中的單體都能在漆膜上顯示出良好的效果。
含有硅烷的涂料其耐磨損性、耐水性、耐溶劑性、耐酸堿性以及對(duì)多種基材的附著力都有明顯的改善。用硅烷類固化劑預(yù)先處理過的顏料的分散性和粘合性增強(qiáng)，粘度更低，遮蓋力更強(qiáng)。因此，硅烷在涂料行業(yè)的多個(gè)方面逐漸成為不可或缺的重要部分。
使用ISO 579 修訂方法進(jìn)行凝膠含量測(cè)定。常見的步驟是在測(cè)試開始前，先將硅烷與純的樹脂乳液的粘合劑混合至少24小時(shí)。將樹脂乳液倒入特氟龍燒杯中，80℃下固化24小時(shí)。固化后將樹脂取出，在索式萃取器內(nèi)用甲乙酮萃取8個(gè)小時(shí)。萃取前后固化樹脂的重量差就是凝膠的含量。
析氫實(shí)驗(yàn)在50mL棕色玻璃容器內(nèi)按照以下配方進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)需使用50g的鋅漿。玻璃容器放在溫度為40℃的熱循環(huán)槽內(nèi)。然后用橡膠塞將容器密封，再用聚乙烯管將容器與裝滿水的吸量管相連。兩周后測(cè)量產(chǎn)生的氣體量。表1-3以樣品制備過程為例，概括介紹了這些實(shí)驗(yàn)的配方情況。
一般地，有機(jī)官能團(tuán)硅烷都包含一個(gè)有機(jī)官能團(tuán)（Y，見圖1），這個(gè)有機(jī)官能團(tuán)通過有機(jī)鍵（R）與1個(gè)或多個(gè)硅原子相連。每個(gè)硅原子帶有1個(gè)、2個(gè)或者3個(gè)可水解烷氧基（OR'）。有機(jī)基團(tuán)（Y）能夠與聚合物骨架上的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)?？伤饣鶊F(tuán)（OR）能與水反應(yīng)，形成反應(yīng)性硅醇基團(tuán)（SiOH）后連結(jié)在填料或基材上，或者自縮合形成硅氧烷（SiOSi）。
硅烷上的烷氧基取代基的反應(yīng)性受多個(gè)因素的影響，例如位阻、溫度、含水量和pH等。文獻(xiàn)中記載的硅烷的反應(yīng)和反應(yīng)性研究有很多。
烷氧基發(fā)生水解時(shí)，產(chǎn)生的水解產(chǎn)物（一種三硅醇）的反應(yīng)性很強(qiáng)，參與兩個(gè)主要反應(yīng)：硅醇之間的縮合反應(yīng)（硅氧烷固化）以及硅醇-基材偶聯(lián)反應(yīng)。這些反應(yīng)在配方中很難識(shí)別，可能會(huì)在聚合物體系中并行發(fā)生。
有機(jī)官能團(tuán)硅烷在涂料行業(yè)中有多種應(yīng)用。硅烷是船舶和防護(hù)涂料、裝飾涂料、工業(yè)涂料以及工業(yè)用漆、木器涂料和印刷油墨的重要成分。由于Y基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)性，硅烷可應(yīng)用于油性體系、紫外光固化和水性體系。通常硅烷能明顯改善耐水性、耐化學(xué)性、金屬表面的干濕附著力、金屬表面的耐腐蝕性、玻璃或聚烯烴基材的附著力以及涂料的耐久性。
3-氯-3’-乙基－4，4’-二氨基二苯甲烷性能說明
本品所含氨基，可以與異氰酸酯進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成聚脲類產(chǎn)品(彈性體制品等)
本品不溶于水，易溶于苯、氯苯、丙酮、乙醇等有機(jī)溶劑.
本品所含氨基易于氧化，儲(chǔ)藏時(shí)應(yīng)避免與空氣、氧氣、陽(yáng)光接觸，否則易導(dǎo)致產(chǎn)品色澤加深.
本品與固體MOCA相比，對(duì)人體安全性好.
3-氯-3’-乙基－4，4’-二氨基二苯甲烷主要用途
主要用作TDI系列聚氨酯-聚脲彈性體制品的擴(kuò)鏈劑/固化劑。特別是在澆注彈性體的制備中有著廣泛的使用。本品可以作為聚氨酯涂料、膠粘劑、密封劑、微孔彈性體、聚脲噴涂材料等的固化劑使用。本品也是環(huán)氧樹脂的優(yōu)良固化劑.
硅烷在每個(gè)體系中的作用都是不同的，但通常主要分為兩種：固化劑和表面改性劑。在需要改善耐水性、耐化學(xué)性或耐久性的體系中，硅烷在涂料中的作用是通過硅醇之間的縮合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)更大的固化密度。
這類涂料的制備通常需要一個(gè)預(yù)混程序，將硅烷和聚合物先進(jìn)行混合，確保硅烷充分的接枝到聚合物骨架上。經(jīng)過一定的誘導(dǎo)期后，改性聚合物再與其它成分進(jìn)行混合。
需要改善金屬或玻璃基材上的附著力時(shí)，硅烷更多的是作為附著力促進(jìn)劑，通過硅醇縮合反應(yīng)附著在基材表面。
在涂料成膜過程中, 溶劑從涂膜中不斷地?fù)]發(fā)出去。溶劑的揮發(fā)性能對(duì)涂料的最終性能影響很大，不合適的揮發(fā)速率將導(dǎo)致涂膜的缺陷，如流掛，針孔，縮孔和縮邊等。
溫度是影響溶劑揮發(fā)速率的重要因素，隨著溫度升高，溶劑揮發(fā)速率加快。這也是夏天多選用揮發(fā)速率較慢的溶劑的原因，如熱天涂料廠一般會(huì)用二甲苯替代部分甲苯。
同一種類型溶劑的沸點(diǎn)與其相對(duì)揮發(fā)速率有對(duì)應(yīng)關(guān)系；但不同類型溶劑的沸點(diǎn)與其相對(duì)揮發(fā)速率無對(duì)應(yīng)關(guān)系。如乙醇的沸點(diǎn)（79℃）比苯的沸點(diǎn)（80℃）稍低，但乙醇的相對(duì)揮發(fā)速率（1.6）卻遠(yuǎn)低于苯的相對(duì)揮發(fā)速率（6.3）；同樣正丁醇的沸點(diǎn)（117℃）比醋酸丁酯的沸點(diǎn)（127℃）稍低，但正丁醇的相對(duì)揮發(fā)速率（0.4）卻遠(yuǎn)低于醋酸丁酯的相對(duì)揮發(fā)速率（1.0）。這與醇類溶劑含強(qiáng)氫鍵不無關(guān)系。
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