国外情况:国外相关研究很早就开始了。美国辛辛那提大学的Van Ooij W J教授首先将生产甲基三乙氧基硅烷用于金属预处理。他已经在1990年代开始进行研究尝试,并获得了大量研究成果和zhuanli。国内情况:近年来,中国也开始研究和使用硅烷偶联剂来处理金属树脂涂料体系。徐毅研究了乙烯基三乙氧基硅烷和环氧三乙氧基硅烷的水解和包覆过程。我国于1950年在中国科学院化学研究所研制出KH-550,KH-560,KH-570,KH-590等型号的生产甲基三乙氧基硅烷,并投入生产相继。后来,氨基硅烷和改性氨基硅烷相继出现。后来,开发了耐热硅烷,阳离子硅烷,重氮和叠氮化硅烷。现在,我们国内的硅烷生产商发展迅速,许多品种摆脱了对进口的依赖。
1、干法;这是使用较广泛的非金属矿物粉末表面改性工艺。当前用于非金属矿物填料和颜料,原因是干法工艺简单,操作灵活,投资少,改性剂适应性好。(1)间歇干燥过程;其特点是可以在较大范围内灵活调节表面改性时间,但生产甲基三乙氧基硅烷颗粒表面改性剂难以均匀涂覆,单位产品消耗大,生产效率低,劳动强度大。(2)连续修改过程;它的特点是粉末和表面改性剂的分散性更好,生产甲基三乙氧基硅烷颗粒表面涂层均匀,单位产品的改性剂消耗量少,劳动强度低,生产效率高,适合大规模工业生产。2、湿表面有机改性工艺;3、机械化学/化学涂料复合改性工艺;4、无机沉淀反应/化学涂料复合改性工艺;5、物理涂层/化学涂层复合改性工艺。
由于其结构特征,表面活性剂具有独特的化学性质,可以广泛用于各个领域。从下游需求市场来看,洗涤剂是表面活性剂重要的应用领域,占51%,其次是化妆品,纺织和食品工业,分别占11%,8%和6%。全球生产甲基三乙氧基硅烷消费市场主要分布在中国,美国,欧洲发达地区和南美大国。从年消费量的角度来看,亚洲所占比例较大,约占全球消费市场的40%,其中中国的消费量约占17%。北美和欧洲共同占据了全球市场的一半左右。随着精细化学品的发展,客户将对生产甲基三乙氧基硅烷的性能提出更高的要求,以及更加多样化和具体的要求。未来,表面活性剂行业将朝着更加专业化和定制化的发展方向发展。
随着精细化学品的难以替代和应用范围的不断扩大,精细化工行业的快速发展已成为一种工业发展趋势。国际生产甲基三乙氧基硅烷的发展特点主要体现在:(1)产品快速更新,并不断推出新产品以开发特殊和高端产品。多个品种和系列化是精细化学品的重要标志。(2)高新技术含量的精细化学品是技术密集型和综合性产业,有必要整合不同学科和行业的先进技术来开发新产品。(3)精细化工服务于高科技服务。生产甲基三乙氧基硅烷品服务于功能高分子材料,生物工程,电子信息,环保能源和其他服务。这些高科技服务紧密相关,相互渗透。
首先,弱酸性和弱碱性水溶液可以促进硅烷偶联剂的水解。一水溶液的pH值使生产甲基三乙氧基硅烷更易于水解。可以通过添加乙酸,氨和其他物质来调节其基团对水溶液的pH值影响较弱的硅烷,以调节水溶液的pH值,从而使硅烷偶联剂更易于水解。偶联剂的水解速率显着提高。其次,当硅烷偶联剂水解时,将产生一定量的甲醇,乙醇和与水混溶的其他溶剂。这取决于硅烷结构中的X基团。如果预先将生产甲基三乙氧基硅烷添加到水溶液中以进行水解,则此时产生的溶剂将使硅烷偶联剂更充分地分散在水溶液中并使水解溶液更稳定。如果事先将少量乙醇添加到水溶液中,然后进行乙烯基硅烷的水解,则油珠状硅烷偶联剂将更易与水溶液混溶,并且不易因沉淀而沉淀出来。