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1 概述
硅烷低聚物是一類以特定結構的硅烷偶聯劑為基料,輔以特定封端劑、催化劑和穩定劑合成的分別3-5個聚合度的硅烷偶聯劑。相比通用的硅烷偶聯劑,它們具有更長的分子鏈段,更優的分子結構彎曲性,更好體系穩定性,能提供更好的附著力、耐水煮、耐化學品、耐摩擦性、耐熱和耐候性及獨特的柔韌性。
乙烯基硅烷低聚物是一類具有特殊分子結構的有機硅材料,分子中同時含有可參與自由基聚合的乙烯基官能團和可水解產生活性硅醇基團的硅烷氧基,這種雙官能團結構使其能夠搭建有機與無機材料之間的“分子橋梁”,兼具增粘、交聯、界面改性等多重功能。相較于小分子乙烯基硅烷單體,在性能穩定性和應用效果上更具優勢,廣泛應用于金屬表面處理、烤漆、水性涂料、UV涂料等多個領域。
2 應用
2.1 金屬表面處理
實際應用中,通過浸泡、噴涂、刷涂等方式處理金屬表面,處理后金屬表面的親水性轉變為疏水性,有效隔絕水、氧氣等腐蝕介質,提升金屬的耐腐蝕性。例如,在汽車零部件、五金制品的表面處理中,經其處理后的金屬,可提升后續噴涂涂層的附著力,耐鹽霧性能顯著增強,同時還能減少涂層的脫落、起泡現象,延長金屬制品的使用壽命。此外,其與巰基、環氧基硅烷低聚物復配使用時,還可進一步提升對金屬基材的附著力,適用于要求較高的金屬底涂處理劑體系。
2.2 水性涂料
在水性涂料中,乙烯基硅烷低聚物的應用主要體現在三個方面:一是作為附著力促進劑,其水解產生的硅醇基團可與基材表面的羥基結合,同時乙烯基官能團可與水性涂料中的樹脂(如水性丙烯酸樹脂、水性聚氨酯樹脂)發生聚合反應,提升涂料與基材的附著力;二是作為交聯劑,可在水性涂料成膜過程中發生交聯反應,增加涂層的交聯密度,提升涂層的硬度和耐磨性;三是作為表面改性劑,可改善水性涂料的流平性和穩定性,減少涂料的沉淀、分層現象,提升涂料的施工性能和儲存穩定性。
山東奔騰漆業股份有限公司發表專利《一種水性醇酸防腐涂料的制備方法》中添加乙烯基硅烷,在原料共混時,改性醇酸樹脂側鏈的硅氧鍵、改性填料表面的硅氧鍵、乙烯基三乙氧基硅烷表面的硅氧鍵水解,并在氯化鋅的作用下,形成倍半硅氧烷結構,該結構能夠增強涂料的化學穩定性,同時改性醇酸樹脂分子鏈中的有機硅結構,能夠進一步提升涂料的化學穩定性,與改性填料配合能夠很好的提升涂料防腐蝕效果,同時增加了涂料固化時的交聯方式,與改性填料配合能夠進一步提升涂膜的抗沖擊性。
2.3 水性烤漆
在烤漆配方中,乙烯基硅烷低聚物可作為交聯劑和附著力促進劑使用。一方面,其分子中的乙烯基官能團可在高溫固化過程中與烤漆中的樹脂(如聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂)發生自由基聚合反應,增加涂層的交聯密度,使涂層結構更加致密,從而提升烤漆的硬度、耐磨性和耐化學性,有效解決烤漆涂層發軟、易刮花、耐溶劑性差的問題;另一方面,其水解產生的硅醇基團可與基材(金屬、玻璃、塑料等)表面的羥基結合,提升烤漆與基材的附著力。
惠州市雙信達實業有限公司發表專利《一種改性丙烯酸樹脂水性烤漆》,采用水性丙烯酸改性樹脂與水性氨基樹脂作為烤漆的成膜物,兩者以合理的優化配比,在六甲氧甲基三聚氰胺樹脂的自催化及乙烯基三甲氧基硅烷的偶聯作用下能夠形成附著力強的成膜層;成分為水性化學品,配置增稠劑使得整個漆體系具有中低粘度,再配合潤濕劑、流平劑、水性色漿,使漆體系具有質地均勻、揮發物含量低、固含量高的特點,施工形成的烤漆層具有硬度高、耐溶劑擦試、不易燃燒的特性。
2.4 水性UV涂料
UV涂料固化過程中,紫外線引發光引發劑產生自由基,乙烯基硅烷低聚物分子中的乙烯基官能團可快速參與自由基聚合反應,與UV涂料中的丙烯酸酯、不飽和聚酯等樹脂發生交聯,增加涂層的交聯密度,從而提升UV涂料的硬度、耐磨性和抗刮擦性能。同時,其水解產生的硅醇基團可與基材表面的羥基結合,提升UV涂料與基材的附著力,尤其適用于玻璃、金屬、塑料等難附著基材的UV涂裝,避免出現涂層脫落、起皮等現象。
3 產品介紹
格物致新材料有限公司推出硅烷低聚物產品——乙烯基硅烷低聚物(PCU-A18),對標進口品牌產品贏創Dynasylan®HYDROSIL 6490。.png)
