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硅烷类固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-2-3 11:13:12
硅烷作为附着力促进剂和固化剂广泛应用于涂料行业。硅烷类固化剂在涂料体系中的优势早在半个世纪前已初为大众所知。

硅烷类固化剂作为配方中的添加剂或者有机聚合工艺中的单体都能在漆膜上显示出良好的效果。

含有硅烷的涂料其耐磨损性、耐水性、耐溶剂性、耐酸碱性以及对多种基材的附着力都有明显的改善。用硅烷类固化剂预先处理过的颜料的分散性和粘合性增强,粘度更低,遮盖力更强。因此,硅烷在涂料行业的多个方面逐渐成为不可或缺的重要部分。

使用ISO 579 修订方法进行凝胶含量测定。常见的步骤是在测试开始前,先将硅烷与纯的树脂乳液的粘合剂混合至少24小时。将树脂乳液倒入特氟龙烧杯中,80℃下固化24小时。固化后将树脂取出,在索式萃取器内用甲乙酮萃取8个小时。萃取前后固化树脂的重量差就是凝胶的含量。

析氢实验在50mL棕色玻璃容器内按照以下配方进行,实验需使用50g的锌浆。玻璃容器放在温度为40℃的热循环槽内。然后用橡胶塞将容器密封,再用聚乙烯管将容器与装满水的吸量管相连。两周后测量产生的气体量。表1-3以样品制备过程为例,概括介绍了这些实验的配方情况。

一般地,有机官能团硅烷都包含一个有机官能团(Y,见图1),这个有机官能团通过有机键(R)与1个或多个硅原子相连。每个硅原子带有1个、2个或者3个可水解烷氧基(OR')。有机基团(Y)能够与聚合物骨架上的官能团发生反应。可水解基团(OR)能与水反应,形成反应性硅醇基团(SiOH)后连结在填料或基材上,或者自缩合形成硅氧烷(SiOSi)。

硅烷上的烷氧基取代基的反应性受多个因素的影响,例如位阻、温度、含水量和pH等。文献中记载的硅烷的反应和反应性研究有很多。

烷氧基发生水解时,产生的水解产物(一种三硅醇)的反应性很强,参与两个主要反应:硅醇之间的缩合反应(硅氧烷固化)以及硅醇-基材偶联反应。这些反应在配方中很难识别,可能会在聚合物体系中并行发生。

有机官能团硅烷在涂料行业中有多种应用。硅烷是船舶和防护涂料、装饰涂料、工业涂料以及工业用漆、木器涂料和印刷油墨的重要成分。由于Y基团的化学反应性,硅烷可应用于油性体系、紫外光固化和水性体系。通常硅烷能明显改善耐水性、耐化学性、金属表面的干湿附着力、金属表面的耐腐蚀性、玻璃或聚烯烃基材的附着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说明

本品所含氨基,可以与异氰酸酯进行化学反应,生成聚脲类产品(弹性体制品等)

本品不溶于水,易溶于苯、氯苯、丙酮、乙醇等有机溶剂.

本品所含氨基易于氧化,储藏时应避免与空气、氧气、阳光接触,否则易导致产品色泽加深.

本品与固体MOCA相比,对人体安全性好.

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-聚脲弹性体制品的扩链剂/固化剂。特别是在浇注弹性体的制备中有着广泛的使用。本品可以作为聚氨酯涂料、胶粘剂、密封剂、微孔弹性体、聚脲喷涂材料等的固化剂使用。本品也是环氧树脂的优良固化剂.



硅烷在每个体系中的作用都是不同的,但通常主要分为两种:固化剂和表面改性剂。在需要改善耐水性、耐化学性或耐久性的体系中,硅烷在涂料中的作用是通过硅醇之间的缩合反应实现更大的固化密度。

这类涂料的制备通常需要一个预混程序,将硅烷和聚合物先进行混合,确保硅烷充分的接枝到聚合物骨架上。经过一定的诱导期后,改性聚合物再与其它成分进行混合。

需要改善金属或玻璃基材上的附着力时,硅烷更多的是作为附着力促进剂,通过硅醇缩合反应附着在基材表面。

在涂料成膜过程中, 溶剂从涂膜中不断地挥发出去。溶剂的挥发性能对涂料的最终性能影响很大,不合适的挥发速率将导致涂膜的缺陷,如流挂,针孔,缩孔和缩边等。

温度是影响溶剂挥发速率的重要因素,随着温度升高,溶剂挥发速率加快。这也是夏天多选用挥发速率较慢的溶剂的原因,如热天涂料厂一般会用二甲苯替代部分甲苯。

同一种类型溶剂的沸点与其相对挥发速率有对应关系;但不同类型溶剂的沸点与其相对挥发速率无对应关系。如乙醇的沸点(79℃)比苯的沸点(80℃)稍低,但乙醇的相对挥发速率(1.6)却远低于苯的相对挥发速率(6.3);同样正丁醇的沸点(117℃)比醋酸丁酯的沸点(127℃)稍低,但正丁醇的相对挥发速率(0.4)却远低于醋酸丁酯的相对挥发速率(1.0)。这与醇类溶剂含强氢键不无关系。


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