硅烷偶聯(lián)劑a171存在問題及解決方法

硅烷偶聯(lián)劑對金屬表面改性技術正成為一種新型的磷化法替代技術，具有巨大的潛力。因此以HTV硅橡膠、縮合型室溫硫化(RTV)硅橡膠和加成型液體硅橡膠為基料，配以填料、顏料、助劑和溶劑等制備的透明(清漆)或不透明的有色涂料(色漆)開始規(guī)模生產。然而，該工藝還存在一定不足，由于硅烷金屬表面處理劑pH值升高有利于硅醇縮聚反應的進行，但是pH值的升高導致其產生絮凝而導致處理劑失效，硅烷偶聯(lián)劑a171使得工業(yè)上的大規(guī)模應用受限。為此，結合電沉積法，硅烷偶聯(lián)劑a171在金屬表面施加陰極電位后電極表面局部溶液的pH值升高，使其不會影響本體溶液的穩(wěn)定性，從而使有機硅烷附著在金屬表面，得到更厚、均勻、致密的硅烷膜層，使涂層的防護性能更好。此外，還可以通過對沉積過程電化學參數(shù)的控制，研究硅烷膜結構及耐蝕性的影響，實現(xiàn)硅烷膜的可控制制備。

硅烷偶聯(lián)劑a171在汽車業(yè)中的應用

汽車彩色底漆外要加一道清漆。由于這個原因，應該對硅烷進行選擇，保證選擇的硅烷能提供礦物填料和高分子材料最適宜的化學粘結性能。這道清漆會受到來自環(huán)境的損害(如酸雨、紫外線降解、高相對濕度和高溫)，涂料表面還要遭受馬路上的砂石沖擊和研磨劑的刮擦傷。通常，硬漆膜的抗刮傷性好；但交聯(lián)度高，導致漆膜變脆，使其抗砂石和受熱沖擊性差。軟的漆膜則相反，不易受砂石或熱沖擊而開裂，但抗劃傷性、防水斑和酸蝕性減弱。由此，人們想到了在低交聯(lián)度的清漆中加入用硅烷偶聯(lián)劑表面處理的膠體二氧化硅，這種表面有反應性的微?？梢蕴岣咔迤岬目箘潅?。但另一個問題又出現(xiàn)了，涂料中的殘余活性基團如Si-OH、Si-OR在后期的大氣老化過程中會慢慢地發(fā)生交聯(lián)反應，從而也會使漆膜變脆導致開裂。為此加入活性基團少的線性結構的硅氧烷，既可避免漆膜變脆，又能獲得如同加入膠體二氧化硅一樣的好處。

為了適應環(huán)保需要，道康寧硅烷偶聯(lián)劑a171正在通過研發(fā)有機硅類抗摩擦降噪音的汽車涂料，以解決汽車在日常使用過程所出現(xiàn)的噪音和摩擦聲。

采用 γ-甲酰氧丙基氧硅烷(KH 570)與甲酸酯類單體、酸及其酯類單體等共聚合成的有機硅改性高固體分羥基酸樹脂具有減少污染、降低VOC、減少工序等優(yōu)點，硅烷偶聯(lián)劑a171是目前綠色汽車涂料的主要品種之一。（2）此產品提高填充白碳黑、玻璃、硅酸鹽和金屬氧化物的聚酯復合材料的干濕態(tài)機械強度。由于KH 570的活性與酸酯相近，因此易于共聚。將硅烷中鍵能大、表面能低的Si-O鍵引入，是改性酸樹脂的主要手段。用該樹脂制備的汽車涂料具有較高的鉛筆硬度、附著力好、耐沖擊性、耐酸性和耐堿性俱佳。隨著KH 570含量的增加，這些性能逐漸增強；同時水接觸角增加，表明KH 570與高固體質量分數(shù)樹脂形成的網(wǎng)狀交聯(lián)結構使涂膜表面疏水性逐漸增加。

硅烷偶聯(lián)劑a171的用量

硅烷偶聯(lián)劑的用量是根據(jù)粉體的比表面積所占的反活性點（如Si-OH）的數(shù)量以及硅烷偶聯(lián)劑覆蓋表面的單分子層、多分子層的厚度等決定的。

一般硅微粉類礦物粉體的Si-OH含量為4-12個μm2，1mol的硅烷偶聯(lián)劑可以覆蓋約7500m2的粉體表面積。由于硅烷偶聯(lián)劑水解后，其硅烷偶聯(lián)劑a171自身也產生縮合反應，要影響到計算用量的準確性，所以要增加一定的加入量。

硅烷偶聯(lián)劑的用量計算關系是：

硅烷偶聯(lián)劑用量（g）=粉體質量（g）×粉體表面積（m2/g）/硅烷偶聯(lián)劑的覆蓋面積（m2/g）