早在1940年代,約翰·霍普金斯大學的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,從而打開了生產氨基硅烷偶聯劑的實際應用歷史,很大地刺激了硅烷偶聯劑的研究和開發。硅烷的應用:硅烷偶聯劑作為連接兩種性質不同的材料的“分子橋”,已廣泛用于復合材料,涂料,膠粘劑和其他行業。隨著其在玻璃纖維增強材料中的應用,合成的種類正在增加,并且應用范圍也在擴大。現在,生產氨基硅烷偶聯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。
硅烷偶聯劑在膠粘劑行業中的具體應用如下:1、在結構粘合劑中,金屬和非金屬鍵合,如果使用生產氨基硅烷偶聯劑類增粘劑,它可以與金屬氧化物縮合或與另一種硅烷醇縮合,從而使硅原子與硅酮的表面緊密接觸。2、硅烷已在國內外廣泛用作玻璃纖維粘合的處理劑。它可以與界面發生化學反應,從而提高結合強度。3、對于橡膠和其他材料的粘合,硅烷增粘劑具有特殊功能。它明顯提高了各種橡膠與其他材料的粘合強度。4、有時可以用生產氨基硅烷偶聯劑解決一般膠粘劑無法解決的粘結問題。
白炭黑在各種橡膠上的補強效果優于其他白色填料,僅次于炭黑。與炭黑填充的硫化橡膠相比,二氧化硅/橡膠復合材料具有絕緣性好,發熱少,撕裂強度高,滾動阻力低和耐濕滑的優點。在二氧化硅增強的復合材料中,生產氨基硅烷偶聯劑顆粒通常以松散的“星云”次級聚集體形式存在。然而,SiO 2是極性顆粒,與非極性聚合物的相容性差,并且具有強的吸附和聚集趨勢。因此,生產氨基硅烷偶聯劑顆粒總是傾向于聚集兩次并且產生氫鍵締合。在混合過程中難以均勻地分散在橡膠中,并且不能獲得所需的復合效果。
生產氨基硅烷偶聯劑表面涂層是由聚氨酯樹脂制成的高性能涂層。樹脂是由通過氨基甲酸酯連接的有機單元組成的聚合物。氨基甲酸酯是由二異氰酸酯和多元醇反應制得的。產品的原料包括異氰酸酯,多元醇,生物來源的材料,擴鏈劑和交聯劑,催化劑和表面活性劑。這些產品主要用于汽車,運輸,建筑,工業,紡織,電氣和電子以及木材和家具行業,以促進其發展。生產氨基硅烷偶聯劑市場在不久的將來可能會出現可觀的增長。戶外涂料包括農業和建筑設備,照明設備,現場家具,體育場座椅,汽車設備,車庫門,圍欄和船體,以及對燃料工業涂料的需求不斷增長。
生產氨基硅烷偶聯劑行業是技術密集型和資本密集型行業,進入壁壘很高。目前參與市場競爭的公司包括國際化工巨頭,例如美國的空氣化工產品公司,日本的三菱瓦斯化學公司,德國的巴斯夫等。這些公司技術相對先進,產品質量穩定,占據了大多數高端市場。國內企業主要是民營企業,大多數產能較小,因此主要集中在低端市場,面臨激烈的市場競爭。國內企業通過技術引進,吸收和自主創新,掌握了核心技術和產品轉化能力,依靠產品的高性價比優勢和本土化優勢,逐步擠占了國際化工巨頭的市場份額。總體而言,生產氨基硅烷偶聯劑是市場化程度較高的開放型產業。