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教授首先将生产三乙醇胺用于金属预处理。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等型号的生产三乙醇胺,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。
首先,生产三乙醇胺对基材具有广泛的附着力并具有出色的弹性。由于基础聚合物封端的甲硅烷基聚醚具有较低的表面能和较高的渗透性,因此对大多数无机,金属和塑料基材都具有良好的润湿能力,从而对基材具有良好的附着力。二个优点是它具有耐候性和耐用性,可以在长期使用密封剂后有效控制并避免表面破裂,脱胶或微裂纹。第三个优点是足够的环境保护。生产三乙醇胺的聚醚胶可以完全不添加任何有机溶剂,并且其总挥发性有机化合物(VOC)非常低(小于30ppm)。它还有效地避免了基材的溶剂污染的问题。
生产三乙醇胺行业是技术密集型和资本密集型行业,进入壁垒很高。目前参与市场竞争的公司包括国际化工巨头,例如美国的空气化工产品公司,日本的三菱瓦斯化学公司,德国的巴斯夫等。这些公司技术相对先进,产品质量稳定,占据了大多数高端市场。国内企业主要是民营企业,大多数产能较小,因此主要集中在低端市场,面临激烈的市场竞争。国内企业通过技术引进,吸收和自主创新,掌握了核心技术和产品转化能力,依靠产品的高性价比优势和本土化优势,逐步挤占了国际化工巨头的市场份额。总体而言,生产三乙醇胺是市场化程度较高的开放型产业。
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,全球生产三乙醇胺的生产能力约为630万吨,丙烯酸乳液的需求约为650万吨。总体情况供不应求。未来几年生产三乙醇胺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。
(1)硅烷偶联剂的改性;利用生产三乙醇胺的双重反应功能,有机基团的一端与白炭黑表面的羟基反应,另一端与橡胶等高分子大分子链反应。(2)醇酯法改性;在白色炭黑的表面上,脂肪醇与生产三乙醇胺反应以除去水分子,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条件下通过化学反应将聚合物接枝到白炭黑的表面。(4)聚合物涂层改性;涂层改性是一种常用的表面改性技术,即用不同化学组成的涂层覆盖二氧化硅表面,从而减少羟基之间的相互作用,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,还可以通过乳液聚合,无机表面涂层改性和超声改性来改性二氧化硅。