硅烷偶聯劑Si-602在線咨詢南京能德品質保障

發布時間：2021-01-15 15:36

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硅烷偶聯劑

是一類分子中同時含有兩種不同化學性質的有機硅化合物，用以改善聚合物與無機物實際粘接強度。這既可能是指真正粘接力的提高，也可能是指浸潤性、流變性和其它操作性能的改進。偶聯劑還可能對界面區域產生改性作用，硅烷偶聯劑Si-602以增強有機相與無機相的邊界層。

因此，硅烷偶聯劑廣泛運用于膠黏劑、涂料和油墨、橡膠、鑄造、玻璃纖維、電纜、紡織、塑料、填料、表面處理等行業。

硅烷偶聯劑Si-602其經典產物可用通式XSiR3表示。

式中，X為非水解基團，包括鏈烯基（主要為Vi）以及末端帶有Cl、NH2等官能團的烴基，即碳官能基；R為可水解基團，包括OMe、OEt等。

X中所帶的官能團容易和有機聚合物中的官能團，如OH、NH2、COOH等反應，從而使硅烷和有機聚合物連接；由此通過硅烷偶聯劑可將硅微粉體料與有機高分子材料之間產生一種良好的界面結合，使兩者可緊密的結合到一起。能團水解時，則Si-R轉化成Si-OH，并副生HR，如MeOH、EtOH等。而Si-OH既可與其他分子中的Si-OH或被處理基材表面的Si-OH發生縮合脫水反應形成Si-O-Si鍵結合，甚至還可與某些氧化物反應，生成穩定的Si-O鍵合，從而使硅烷得以和無機物或金屬連接。

我國主要的三類硅烷偶聯劑Si-602

一是含硫硅烷，2013年中國含硫硅烷產量約為6.5萬噸（折純），占總產量的46.4%。該類硅烷偶聯劑Si-602產品主要用于汽車輪胎制造，國內產品近年來技術水平不斷提高，已通過世界主要輪胎公司的各類認證，在國外市場開拓方面已經不存在技術壁壘，加之國外生產成本較高，因此國內產品出口量連續增長；硅烷處理與傳統的磷化法相比具有以下優點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫且硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。

二是交聯劑產品，2013年產量約為3.95萬噸，約占總產量的28.2%。主要產品包括肟基，三乙酰氧基，硅酸酯和三乙氧基等幾大類。我國是世界上較大的有機硅室溫膠消費國，近年來我國有機硅室溫膠產銷增長較快；加之有機硅單體和多晶硅生產迅速增加，為交聯劑行業提供了大量廉價原料，湖北新藍天等民營企業抓住機遇，擴大生產，國內硅烷交聯劑生產規模因此快速放大，目前也開始大量出口；普通的硅酮密封膠表面不能刷漆上色，只能根據用戶需求調配成用戶所需的顏色。

三是其他功能性硅烷產品，2013年我國氨基、環氧基、乙烯基和酰氧基硅烷及其他功能性硅烷產量合計3.57萬噸，約占總產量的25.2%。國內用于金屬表面處理的主要方法是磷化法，由于磷化法高能耗、高污染、高成本，逐步被硅烷表面處理技術取代，硅烷處理技術正在不斷地被研發、成熟完善和應用。由于國內生產技術不斷提高，常規硅烷產品價格下滑，在實現一體化的基礎上，下大力氣開發功能性硅烷產品，使得我國硅烷品種進一步豐富，產量連續提高。

現階段我國實際可生產的硅烷約有300種，硅烷偶聯劑Si-602根據官能團不同，主要分為含硫、交聯劑、氨基、環氧基、乙烯基、酰氧基等大類，其余如飽和烷烴、α硅烷以及硅烷二次加工產品也有很多種類，但產量均不大。2013年中國硅烷產品品種結構（按產量）。

硅烷偶聯劑Si-602與硅微粉的作用機理

硅烷偶聯劑比較成熟的作用機理是化學鍵結合理論：硅烷偶聯劑中含有兩類不同的化學官能團，硅烷偶聯劑Si-602它的一端能與無機材料OH反應，形成氫鍵，并在一定的條件下縮合、脫水和固化，形成共價鍵；另一端又能與有機高分材料結合，從而使有機高分子材料-硅烷偶聯劑-無機材料之間產生一種良好的界面結合，將兩種性質差異較大的材料牢固的結合在一起。硅烷作用的機理和功能當有機材料和無機材料共混時，有機硅在兩種材料表面顯示出親和力。

硅烷偶聯劑Si-602該反應過程分為四步：

步是硅烷偶聯劑中與Si相連的3個水解基團與水反應，生成硅醇；

第2步是硅醇之間脫水，縮合成Si-OH的低聚硅氧烷；

第3步是低聚硅氧烷的Si-OH與硅微粉表面上的OH反應，形成氫鍵；

第4步是在加熱的過程中產生縮合、脫水及固化反應，達到與硅微粉形成牢固的共價鍵結合。剩下的兩個Si-OH或者與其它硅烷偶聯劑中的Si-OH縮合，或者保持游離狀態。