丙烯酸乳液是水性涂料的主要成膜物質之一,在水性涂料的原料中占很大比例。它主要用于建筑,防水,包裝,紡織,水性油墨和拼圖膠等行業。它是一種無毒,無刺激,環保且具有出色的物理和化學特性的環保化學原料。 2019年,全球現貨氨基硅烷偶聯劑的生產能力約為630萬噸,丙烯酸乳液的需求約為650萬噸。總體情況供不應求。未來幾年現貨氨基硅烷偶聯劑的市場規模將繼續增長,預計到2025年將達到894萬噸。預計到2020年,國內涂料市場將超過2800萬噸,涂料行業丙烯酸乳液的市場需求約為350萬噸。在未來幾年中,預計我國丙烯酸乳液行業的市場規模將繼續增加。
硅烷偶聯劑是一種硅烷,在分子中包含兩個不同的化學性質(有機官能團和可水解基團)。分子結構通常為:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y為有機官能團,R為可水解的硅官能團)。通過使用現貨氨基硅烷偶聯劑可以在無機物和有機物之間的界面之間建立“分子橋”,以將性質非常不同的兩種材料連接在一起,從而形成有機基體-硅烷偶聯劑-無機基體的粘結層。改善復合材料的性能并增加粘結強度。典型的現貨氨基硅烷偶聯劑包括A151(乙烯基三乙氧基硅烷),A171(乙烯基三甲氧基硅烷),A172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)等。
①硅烷偶聯劑;硅烷偶聯劑是較早開發和使用廣泛的偶聯劑。對于一般的硅烷偶聯劑,因為羥基的數目太少,所以僅當與現貨氨基硅烷偶聯劑相似的樹脂基團可用于改性時,才難以或不發生與重質碳酸鈣表面的偶聯反應。②鈦酸酯偶聯劑;鈦酸酯偶聯劑主要分為單烷氧基型,焦磷酸單烷氧基型,配位型和螯合型。③鋁酸鹽偶聯劑;與鈦酸酯偶聯劑相比,現貨氨基硅烷偶聯劑具有色淺,無毒,室溫下為固體,熱穩定性高,使用方便的優點。同時,鋁酸鹽偶聯劑本身具有一定的潤滑性。塑性作用,因此對于重質碳酸鈣的表面改性,鋁酸鹽偶聯劑的改性效果優于硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑。
一、油漆和油墨使用硅烷偶聯劑的涂料具有以下優點:1、耐腐蝕性;2、提高附著力;3、改善流變性;4、改善染料和填料的分散性;5、防紫外線;6、防水和耐化學腐蝕;合成橡膠和樹脂涂料通常在親水性硅酸鹽和金屬表面上遇到粘合問題,尤其是在高濕度,水或鹽漬中。涂層的保護效果取決于基材的表面。增粘劑可以改善涂料的性能,現貨氨基硅烷偶聯劑無論用作涂料添加劑還是底漆。二、玻璃纖維復合材料使用玻璃纖維將獲得以下好處:1、改進了從熱極到冷極的循環測試性能;2、提高現貨氨基硅烷偶聯劑的潤濕性和電性能;3、改善了纖維束的束縛,保護和處理性能。
硅烷偶聯劑的應用大致可以歸納為以下幾個方面:1、用于玻璃纖維行業。處理和改善玻璃纖維的表面可以改善玻璃纖維和樹脂的粘結性能,并大大提高玻璃纖維增強復合材料的強度,電氣,耐水性,耐候性和其他性能。2、用于塑料和復合材料行業。無機填料可以預先進行表面處理,或者現貨氨基硅烷偶聯劑直接添加到樹脂中。3、用于膠水行業,密封膠,膠粘劑等行業。現貨氨基硅烷偶聯劑可以提高它們的粘結強度,耐水性,耐候性和其他性能。4、用于鑄造行業。它可以改善有機和無機材料的表面性能,并增強填料與樹脂之間的粘合力。5、用于涂料工業。增強風干涂膜對難以附著的基材(特別是環氧、醇酸、聚氨酯、丙烯酸和其他脂質體系)的附著力,大大提高其耐水性和耐鹽霧性。
(1)硅烷偶聯劑的改性;利用現貨氨基硅烷偶聯劑的雙重反應功能,有機基團的一端與白炭黑表面的羥基反應,另一端與橡膠等高分子大分子鏈反應。(2)醇酯法改性;在白色炭黑的表面上,脂肪醇與現貨氨基硅烷偶聯劑反應以除去水分子,并且硅烷醇基被烷氧基取代。(3)聚合物接枝改性;聚合物接枝改性是指在一定條件下通過化學反應將聚合物接枝到白炭黑的表面。(4)聚合物涂層改性;涂層改性是一種常用的表面改性技術,即用不同化學組成的涂層覆蓋二氧化硅表面,從而減少羥基之間的相互作用,降低表面能并改善分散性。(5)其他修改方法;除上述表面改性方法外,還可以通過乳液聚合,無機表面涂層改性和超聲改性來改性二氧化硅。