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僅使用生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化膜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化膜薄,耐腐蝕性差。盡管它們可以改善涂層和金屬基材之間的結(jié)合力,但金屬基材在涂層之前容易生銹。該轉(zhuǎn)化涂層層難以滿足各工序之間的防銹要求,因此有必要添加其他成膜材料以進行復(fù)合以改善轉(zhuǎn)化膜性能的所有方面??梢蕴砑映赡げ牧?,例如氟鋯酸,硼酸鹽和鉬酸鹽等。由于這些物質(zhì)大多數(shù)是水溶性無機物質(zhì),因此不能直接與硅烷偶聯(lián)劑混溶,因此需要水作為載體生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷與無機物共存,需要將油溶性硅烷偶聯(lián)劑加入水中進行水解處理。如果不進行水解處理,硅烷偶聯(lián)劑將像小油珠一樣漂浮在水溶液中,并且不能均勻地分散在水溶液中,這將大大降低硅烷偶聯(lián)劑的作用。
1、簡單攪拌。操作簡單,但效果不是很令人滿意。2、溶膠-凝膠法。根據(jù)反應(yīng)前體的不同,可將其分為幾類,例如在有機聚合物存在下形成無機相網(wǎng)絡(luò);在生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷相存在下有機單體的聚合;同時在有機相和無機相之間形成互穿網(wǎng)絡(luò)。這種過程比較復(fù)雜,但是效果更好。3、以膠體SiO2顆粒為核,通過常規(guī)乳液聚合制備核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合乳液,這是核-殼聚合工藝的延伸。4、生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷通過偶聯(lián)劑與乳液結(jié)合。此過程簡單實用,需要深化和完善。本文選擇表面處理劑-硅烷偶聯(lián)劑制備有機-無機雜化涂料。工藝簡單,反應(yīng)條件溫和,易于控制。進行了更系統(tǒng)的工藝條件測試,并更改了工藝參數(shù)以實現(xiàn)涂層性能的定制。
1、硅烷偶聯(lián)劑。生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷是一種輔助劑,可解決無機基材上涂層的更好附著力。然而,其在水中的差的穩(wěn)定性限制了其在水性涂料工業(yè)中的應(yīng)用。另外,一定的溫度可以達(dá)到良好的增粘效果,這也限制了其使用范圍。2、潤濕劑。潤濕劑主要是為了改善涂層的潤濕性能,以增強附著力。 3、氯化聚烯烴。PP和PE聚烯烴是非吸收性基材。表面光滑且難以粘附。表面處理過程麻煩,并且水性產(chǎn)品的商業(yè)化不好。容易缺貨等問題限制了其發(fā)展。4、交聯(lián)固化劑。在配方中引入固化劑可以增強成膜性能并改善涂層的附著力。然而,生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷還需要具有反應(yīng)性基團,并且成品通常具有限制其發(fā)展的缺點。5、增粘助劑。引入對基材具有優(yōu)異粘合性的特性樹脂,以改善涂層的粘合性能。
國外情況:國外相關(guān)研究很早就開始了。美國辛辛那提大學(xué)的Van Ooij W J教授首先將生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷用于金屬預(yù)處理。他已經(jīng)在1990年代開始進行研究嘗試,并獲得了大量研究成果和zhuanli。國內(nèi)情況:近年來,中國也開始研究和使用硅烷偶聯(lián)劑來處理金屬樹脂涂料體系。徐毅研究了乙烯基三乙氧基硅烷和環(huán)氧三乙氧基硅烷的水解和包覆過程。我國于1950年在中國科學(xué)院化學(xué)研究所研制出KH-550,KH-560,KH-570,KH-590等型號的生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷,并投入生產(chǎn)相繼。后來,氨基硅烷和改性氨基硅烷相繼出現(xiàn)。后來,開發(fā)了耐熱硅烷,陽離子硅烷,重氮和疊氮化硅烷?,F(xiàn)在,我們國內(nèi)的硅烷生產(chǎn)商發(fā)展迅速,許多品種擺脫了對進口的依賴。
基于酸改性的硅酸鈉水溶液的無機涂料具有較低的成本,并保持了生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷的某些其他性能。但是,由于具有建筑和裝飾效果,盡管有應(yīng)用,但在數(shù)量和范圍上與前兩者相比要少得多,由水泥和苯乙烯-丙烯酸乳液制成的無機涂料的應(yīng)用較少。功能性無機建筑涂料,即防霉涂料,防火涂料,隔熱涂料和防凝涂料等,是使用廣泛的無機防火涂料,例如LG鋼結(jié)構(gòu)防火和隔熱涂料涂料(不可膨脹),E-60膨脹型無機阻燃涂料等已被廣泛使用;其次,無機防霉涂料由于其固有的優(yōu)異的防霉性能也得到了一定程度的使用。盡管生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷和無機隔熱涂料具有良好的性能,但由于用量少,因此使用不多。
生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷的特點(1)對大多數(shù)建筑材料無腐蝕;(2)常溫固化;(3)氣味很低;(4)不需要底漆即可與各種基材粘合;(5)優(yōu)良的耐熱性,耐臭氧性和耐化學(xué)性;(6)優(yōu)良的電絕緣性能;(7)單組分系統(tǒng)易于使用;(8)優(yōu)異的耐熱性和耐寒性,可在-60℃至220℃連續(xù)運行。與其他類型的密封膠相比,生產(chǎn)丙基三乙氧基硅烷具有良好的彈性,耐高溫和低溫柔韌性,耐候性,耐臭氧性和抗紫外線性,并且使用壽命長。成本較高,通常比其他類型的密封劑貴,強度特別是抗撕裂性差,耐水性比聚氨酯密封劑差,耐油性不如聚硫密封劑。