丙烯酸乳液是水性涂料的主要成膜物质之一,在水性涂料的原料中占很大比例。它主要用于建筑,防水,包装,纺织,水性油墨和拼图胶等行业。它是一种无毒,无刺激,环保且具有出色的物理和化学特性的环保化学原料。 2019年,全球生产丙基三乙氧基硅烷的生产能力约为630万吨,丙烯酸乳液的需求约为650万吨。总体情况供不应求。未来几年生产丙基三乙氧基硅烷的市场规模将继续增长,预计到2025年将达到894万吨。预计到2020年,国内涂料市场将超过2800万吨,涂料行业丙烯酸乳液的市场需求约为350万吨。在未来几年中,预计我国丙烯酸乳液行业的市场规模将继续增加。
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教授首先将生产丙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等型号的生产丙基三乙氧基硅烷,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。
有两种方法可以使用生产丙基三乙氧基硅烷:一种是将硅烷配制成水溶液,用它来处理无机粉末,然后将其与有机聚合物或树脂基材混合,即预处理方法。该方法具有良好的表面改性处理效果,是常用的表面改性方法。另一种方法是将硅烷与无机粉末和有机聚合物基础材料混合,即迁移法。大多数生产丙基三乙氧基硅烷需要在使用前制备为水溶液,即使事先将其水解也是如此。水解时间取决于硅烷偶联剂的类型和溶液的pH值。在配置期间,通常将水溶液的pH值控制在3-5之间。pH值高于5或低于3会促进聚合物的形成。因此,所制备和水解的硅烷偶联剂不能放置太久,否则会发生自缩合而失效。
鉴于夏季起泡的原因,基本上有以下三种类型,并有特定的解决方案。1.基材的水分导致起泡;夏天南部多雨。如果在雨后室外进行施工,则在界面干湿时会直接注入胶水。2.基板温度过高;在夏季高温下,建筑基材的表面温度会更高,并且当生产丙基三乙氧基硅烷固化时,粘合材料的温度不能超过50°C。3.未固化的玻璃胶暴露在阳光下;通常,生产丙基三乙氧基硅烷在固化之前不能暴露在阳光下,特别是如果在注入胶水后立即将其暴露在阳光下,会在胶接点内部引起蜂窝状气泡,从而导致胶接点的外部凸。
二氧化硅具有亲水性的主要原因是二氧化硅的表面被硅烷醇包围,所选的生产丙基三乙氧基硅烷通常是易于与二氧化硅表面上的羟基反应的化学物质,并且当使用生产丙基三乙氧基硅烷有机物作为改性剂时,改性效果更好。常用的修饰符如下:(1)有机硅卤素化合物:例如二甲基二氯硅烷和三甲基氯硅烷。(2)有机硅有机化合物:例如聚二甲基硅氧烷(PDMS),六甲基二硅氧烷(MM),八甲基三硅氧烷(MDM)。(3)醇类化合物:如丁醇,戊醇,线性庚醇等。(4)硅氮烷化合物:如六甲基二硅氮烷等。(5)有机聚合物:如聚乙烯醇。(6)硅烷偶联剂:包括六甲基二硅氮烷,六甲基乙基硅氮烷,乙烯基乙氧基硅烷,三甲基乙氧基硅烷,甲基三甲氧基硅烷等。