硅烷在表面處理行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

硅烷偶聯(lián)劑的開發(fā)與應(yīng)用

硅烷引入：有機硅烷也稱為硅烷偶聯(lián)劑（SCA）。近年來，使用硅烷偶聯(lián)劑進行金屬預(yù)處理是一種新興的表面處理工藝。由于其無毒，無污染，應(yīng)用廣泛，成本低，對有機涂料的優(yōu)異附著力等優(yōu)點，引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。預(yù)期有機硅烷處理工藝將取代易于污染環(huán)境的傳統(tǒng)磷化和鉻酸鹽鈍化處理工藝。

硅烷的歷史：早在1940年代，約翰·霍普金斯大學(xué)的Ralph K Witt等人在向海軍軍械局提交的“秘密”報告中指出，玻璃纖維已用烯丙基三乙氧基硅烷處理過。所得的不飽和聚合物復(fù)合材料的強度是用乙基三氯硅烷處理的玻璃纖維的強度的兩倍，從而打開了硅烷偶聯(lián)劑的實際應(yīng)用歷史，很大地刺激了硅烷偶聯(lián)劑的研究和開發(fā)。

硅烷的應(yīng)用：硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種性質(zhì)不同的材料的“分子橋”，已廣泛用于復(fù)合材料，涂料，膠粘劑和其他行業(yè)。隨著其在玻璃纖維增強材料中的應(yīng)用，合成的種類正在增加，并且應(yīng)用范圍也在擴大。現(xiàn)在，硅烷偶聯(lián)劑基本上可用于所有無機材料和有機材料的連接表面，并已廣泛用于汽車，航空，電子和建筑等行業(yè)。

國內(nèi)外硅烷偶聯(lián)劑的現(xiàn)狀

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教授首先將硅烷偶聯(lián)劑用于金屬預(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。他認為，由SCA水解產(chǎn)生的硅烷醇基可與金屬表面的羥基反應(yīng)形成Me-O-Si結(jié)構(gòu)，其中Me表示金屬。他發(fā)現(xiàn)，對金屬表面進行防腐處理后，無論是否涂漆，都可以防止多種腐蝕。他使用BTSE（無有機官能團）和其他硅烷來獲得更好的防腐效果。

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。她認為金屬表面處理的效果不僅與硅烷的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與金屬表面的性質(zhì)有關(guān)。 。賴晨在制備金屬基耐高溫和耐腐蝕涂料時，使用KH-550和KH-602硅烷處理金屬基材。實驗結(jié)果表明，KH-550可以顯著提高涂層的耐腐蝕性。

國產(chǎn)硅烷產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)：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等型號的硅烷偶聯(lián)劑，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。