硅烷偶联剂在丙烯酸乳液中的应用2
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硅烷偶联剂在丙烯酸乳液中的应用2

2025-02-02 10:36:32 氯硅烷
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  硅烷偶联剂在涂料中的应用大多分布在在三方面:一、用于底涂层增强底材与涂层间的粘合性,也就是提高附着力提高耐水性、 耐盐雾性、耐久性、耐热性、抗湿性等:二、用于改善颜料或填料在溶剂性涂料或水性涂料中的分散性稳定性耐水性刷洗性 等;三、用于涂料树脂的改性,以制成新的功能涂料,使得树脂本身就有更好的交联度,有更好的附着力,耐盐雾,耐水性, 耐热性等性能。

  B-180的水解测试 由于三个异丙氧基的屏蔽作用太过大,B-180在聚合上分子链上之后,难水解产生硅醇键,我们实验的重点是要找到一种办法 让它在聚合后能低温下在催化剂之下水解。

  5603应用于乳液或者涂料上各项性能的详细测试,如在耐摩擦,耐水性,耐水煮性,各种填料添加后耐水性等,在一些树脂 或者漆上的应用效果,如水性塑胶漆中的应用;在纺织粘合剂中的提高耐水性,耐摩擦性的测试。

  在丙烯酸树脂合成中,可以更加好聚合,添加量更高,水解交联效果更好的硅烷偶联剂,这类产品就是我们的研发和推广的方 向。

  要达到更好聚合和添加量更高的硅烷偶联剂,水解速度必须慢,而含有大基团的硅烷偶联剂,由于对硅氧的屏蔽效果,水解速 度会变慢,聚合过程水解少不形成凝胶,稳定性会更好,添加量就可以加大,能更方便提高各项性能。有屏蔽作用,在乳液聚 合过程中能很好的参加聚合,后期的能水解,只有水解才能达到产生交联,提升性能的目的。我们目前研发的和已有的几个产 品,如等含大基团的产品甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基异丙氧基硅烷,B-180乙烯基三异丙氧基硅烷,5603环氧丙氧丙基甲氧基 二异丙氧基硅烷,就具有这个特点。

  涂料中含有少量硅烷偶联剂,在其成膜后,硅烷偶联剂会迁移到底材的界面,与无机表面上的水分反应,水解生成硅醇基,进 而与底材表面羟基形成氢键或缩合成一si—oM(M为无机表面),同时硅烷各分子间的硅醇基又相互缩合形成网状结构的膜覆盖 于底材的表面,使得涂层在各种无机底材表面拥有非常良好附着力,交联又能提高漆膜的各项性能。

  甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基异丙氧基硅烷,聚合稳定性测试,各种体系如纯丙乳液,苯丙乳液,水溶性丙烯酸树脂,羟基分 散体等丙烯酸树脂的聚合,以及这些树脂的不同添加量下的性能变化测试,如耐水性,耐盐雾性,耐溶剂性等。

  LT-151 乙烯基三乙氧基硅烷 LT-171 乙烯基三甲氧基硅烷 LT-172 乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷 BOSIL-180 乙烯基三异丙氧基硅烷 LT-5701 甲基丙烯酸酯基硅氧烷 LT-5603环氧基封闭型硅氧烷

  LT-5603耐水解性好,能添加到水性丙烯酸乳液和水溶性丙烯酸树脂中,或者添加到水溶性丙烯酸烤漆,常温存储不会凝 胶,能够稳定储存一年以上。添加了5603的漆膜在高温烘烤的时候再水解交联,来提升涂层的附着力,耐水性,耐盐雾等 性能。

  1、可以直接添加到树脂中存储稳定,乳液或者水溶性丙烯酸树脂,油性树脂也可。

  丙烯酸乳液树脂中加入硅烷偶联剂,乳液颗粒表面的偶联剂水解生成的硅醇键,可起交联作用,来提升树脂对无机底材的附 着力耐水性等性能。而硅烷偶联剂改性的树脂本身所含的硅醇键或羟基都能形成氢键或者缩合,使得乳液颗粒之间相互缩合形 成网状结构,来提升树脂的交联,增强漆膜的内聚力,来提升树脂漆膜的性能,如附着力、耐水性、耐盐雾性、耐摩性、 硬度、耐热性、抗湿性、耐溶剂性等性能。

  B-180 乙烯基三异丙氧基硅烷 ●与171、570对比优势 ●B-180与常规171、570在应用上对比有以下优势 1)、加入时间的优势。171、570的加入时间,一般为反应后期滴加单体剩下10%左右时加入,否则容易挂壁;而B-180没有 这样的要求,可以在反应的任何阶段添加。 ●2)、反应温度的优势。171、570的反应温度一般控制在75~80℃,而且要配合相应的 引发剂,否则反应会不充分,或是出现严重挂壁现象;而B-180的反应温度能提高到85~90℃,更加有助于单体聚合。 ●3)、加入量的优势。171、570的加入不宜过大,否则会水解自聚,难以控制,最高添 加量一般只有百分之几,而B-180的添加量,可以是从0.1~16%。 ● ●4)、性能上的优势。要比同样添加量的171、570的耐水效果都要好,而且添加量越大, 优势越明显。 ●应用效果 一般入量为0.2~15%的B-180到乳液树脂的主链上可显著地改善固化后涂层的性能,主要有:耐溶剂性,耐水性,防划伤性, 湿态和干态附着力,涂膜的硬度,拉伸强度。 LT-5701甲基丙烯酸酯基硅氧烷 LT-5701耐水解性好,聚合稳定性高,不容易产生凝胶。所含的基团是甲基丙烯酸基团,和丙烯酸类单体共聚率高,很容易聚 合到丙烯酸树脂的分子链上去,对提高树脂性能能起到最大的作用效果。 特性与用途 1、添加时间要求,可以在反应的任何阶段添加。 2、反应温度的优势,常温到90℃温度能反应,更加有助于单体聚合。 3、添加量的优势,可以是从0.5-5%。171、570的加入不宜过大,否则会产生水解交联过高,形成凝胶物,添加量一般小于 1%. 4、聚合稳定,特别是在水性体系中聚合稳定性高,不异产生凝胶。 5、适合使用到各类水性丙烯酸树脂中,包括自干漆树脂和烤漆树脂,如金属漆乳液,木器漆乳液,玻璃漆乳液等 6、乳液树脂的主链上可显著地改善固化后涂层的性能,主要有:耐溶剂性,耐水性,防划伤性,湿态和干态附着力,涂膜的 硬度,拉伸强度等。 新产品推广和合作

  乳液自干或者低温成膜后还是涂层还是以颗粒堆积形成的,相互之间都是颗粒表面粘结,所以在这些过程能起到提高交联作用 的基团,都是在乳液颗粒的表面才能起作用。

  同样道理,硅烷偶联剂在乳液中能起到最好的作用就是聚合到乳液颗粒的表面上,要达到这个最好效果,有两点很重要。一是 要硅烷偶联剂的聚合基团,也就是含的双键能很好的和丙烯酸单体之间的共聚性好,才能使得更多的偶联剂能聚合到分子链 上,所以在这方面含丙烯酸或甲基丙烯酸基团类偶联剂比乙烯基类偶联剂共聚性要更好。所以570在丙烯酸乳液聚合中就比 171或者151共聚性要好。

  第二点是硅烷偶联剂的硅氧键水解速度不能太快,否则在偶联剂单体没有进入乳胶束之前,产生水解,互相之间就形成缩聚, 就会产生凝胶物,这也是很多偶联剂在使用中最怕出现的问题。偶联剂在常温下在水中的水解速度是比较慢的,但是在乳液聚 合温度通常达到75-88度这样的情况下,水解是非常快的,特别是从单体液滴向乳胶束迁移的过程中和水分子的碰撞更是无法 避免的,所以目前一般会用使用氧化还原体系进行聚合的办法是减低反应温度,来减低硅烷偶联剂的水解速度。

  4、带有环氧基团,能够适用于一些特殊的接枝反应。 5、在高温烘烤的时候发生反应,提高附着力和交联密度。 6、可显著地改善固化后涂层的性能,如:耐溶剂性,耐水性,耐盐雾性,防划伤性,湿态和干态附着力,涂膜的硬度,拉伸 强度等。 7、应用于烤漆和烤漆树脂体系 8、也可应用于金属处理电镀封闭等 9、建议添加量0.5-5% 5603存储测试