加工对象的单位比表面积的反应点数和生产氨基硅烷偶联剂覆盖的表面厚度是决定基材表面硅化所需偶联剂数量的关键因素。为了获得单分子层的覆盖率,首先需要确定衬底的SiOH含量。众所周知,大多数硅质基材的SiOH含量为4-12 / m2,因此,如果均匀分布,则1摩尔的生产氨基硅烷偶联剂可以覆盖约7500m2的基材。对于具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自缩合反应的缘故,计算精度会受到一定程度的影响。如果使用Y3SiX处理基板,则可以获得与计算值一致的单层覆盖率。但是,由于Y 3 SiX价格昂贵并且覆盖物的耐水解性差,因此没有实用价值。另外,基板表面上的Si-OH的数量也随加热条件而变化。如果用碱性清洁剂处理基材表面,则会形成硅烷醇阴离子。
硅烷体系分析的困难在于对硅烷偶联剂类型的定性和定量确定以及对痕量添加剂的定性和定量确定。显微光谱分析使用质谱,核磁,高效液相色谱,荧光光谱,离子色谱等仪器来检测样品中的生产氨基硅烷偶联剂并分析痕量的痕量添加剂(促进剂,络合剂等)。确保没有系统信息丢失。另外,市场上硅烷偶联剂的质量不同,水解后的稳定性差距大,影响使用。显微光谱分析通过大量实验确定了高质量的生产氨基硅烷偶联剂供应商,并根据盐雾喷射时间,对配方进行了诸如附着力等性能指标的评估,并获得了优化的配方。
生产氨基硅烷偶联剂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,生产氨基硅烷偶联剂是市场化程度较高的开放型产业。
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教授首先将生产氨基硅烷偶联剂用于金属预处理。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等型号的生产氨基硅烷偶联剂,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。