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邁圖硅烷偶聯(lián)劑在汽車行業(yè)的應(yīng)用
邁圖硅烷偶聯(lián)劑在汽車零部件行業(yè)中的應(yīng)用
節(jié)能:在使用溫度方面,由于硅烷成膜過程為常溫化學(xué)反應(yīng),因此邁圖硅烷偶聯(lián)劑在日常使用中槽液無需加熱即可達到理想的處理效果,節(jié)省了大量能源并減少燃料廢氣排放。由于這個原因,應(yīng)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(xué)粘結(jié)性能。同時,硅烷化反應(yīng)中無沉淀反應(yīng),消除了前處理工序中的固體廢物處理問題并有效延長了槽液的倒槽周期。
減排:傳統(tǒng)磷化處理后的沉渣、含磷及磷化后廢水處理等問題,一直困擾著涂裝生產(chǎn)企業(yè)。隨著國家對環(huán)保及節(jié)能減排的重視程度不斷提高,在未來的時間里,涂裝行業(yè)的環(huán)保及能耗問題將會越來越突出,硅烷化處理在此方面有了很大程度的改善。
降低成本:使用硅烷化工藝能省去磷化加溫設(shè)備、除渣槽、板框壓濾機及磷化污水處理等設(shè)備,且硅烷化較磷化減少了20%~50%的配槽用量;每平方單耗方面,硅烷化的消耗量為傳統(tǒng)磷化的15%~20%。一般認為,界面上硅烷偶聯(lián)劑水解生成的3個硅羥基中只有1個與基材表面鍵合。硅烷化在減少單位面積消耗量的同時,在處理時間上也比磷化有較大幅度的縮短,因此,硅烷化處理在生產(chǎn)成本方面有明顯的優(yōu)勢。
邁圖硅烷偶聯(lián)劑在表面處理行業(yè)應(yīng)用
有機硅烷表面預(yù)處理:在金屬表面預(yù)處理工藝中,隨著環(huán)保壓力的逐漸增大,含有硅烷的前處理產(chǎn)品代替?zhèn)鹘y(tǒng)磷化工藝是今后世界的發(fā)展趨勢。硅烷前處理技術(shù)做為磷化替代技術(shù)之一,將會引起更廣泛的關(guān)注。
有機硅烷復(fù)合鈍化:硅烷偶聯(lián)劑在提高復(fù)合材料的耐蝕性能方面的顯著效果,早已得到確認,國內(nèi)許多大型鋼鐵公司已從國外引進了無鉻鈍化生產(chǎn)線,該類型的硅烷復(fù)合鈍化膜耐蝕性雖不能超過鉻酸協(xié)鈍化膜,但其綜合性能十分優(yōu)越,是今后無鉻鈍化重點發(fā)展方向。
含有機硅烷涂料:從分子設(shè)計層面進一步完善硅烷體系,針對不同的涂料體系開發(fā)出不同功能官能團的硅烷,可以拓展硅烷在涂料與涂裝行業(yè)的應(yīng)用范圍;邁圖硅烷偶聯(lián)劑深入開展在環(huán)保無鉻涂料領(lǐng)域的應(yīng)用研究,可代替許多傳統(tǒng)含鉻的涂料,邁圖硅烷偶聯(lián)劑適應(yīng)人類與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。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。
邁圖硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
硅烷偶聯(lián)劑是一類分子同時含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團的特殊結(jié)構(gòu)的有機硅化合物,可用以下通式表示:
Y-R-SiX3
邁圖硅烷偶聯(lián)劑式中:Y-R為非水解基團,X3為可水解基團。采用KH-550硅烷溶液對AZ31鎂合金試片進行硅烷化處理,通過浸泡和電化學(xué)測試技術(shù)評定出8%的硅烷溶液中浸涂50s表干后在100℃陳化0。Y是可以和有機化合物起反應(yīng)的基團(如乙烯基、氨基、環(huán)氧基、疊氮基等),R是短鏈亞(也稱短鏈烷撐基)通過它把Y與Si原子連接起來;X是可以進行水解反應(yīng),并生成Si-OH的基團,一般的硅烷偶聯(lián)劑是含有三個可水解的基團。
Y與X是兩類反應(yīng)特性不同的活性基團。Y中所帶的基團很容易和有機聚合物中的官能團反應(yīng),從而可以使硅烷偶聯(lián)劑與有機高分子基料連接。4、系統(tǒng)檢漏或因其他原因打開之后,應(yīng)使用抽真空或惰性氣體吹掃的方法將系統(tǒng)中的空氣吹掃干凈。當(dāng)X活性基團水解時,使Si-X能化為Si-OH,而Si-OH與被處理的硅微粉表面的OH形成氫鍵,同時進行加熱,產(chǎn)生縮合脫水反應(yīng),形成其價鍵結(jié)合。由此通過硅烷偶聯(lián)劑可將硅微粉體料與有機高分子材料之間產(chǎn)生一種良好的界面結(jié)合,使兩者可緊密的結(jié)合到一起。
在硅烷偶聯(lián)劑這兩類互異的基團中,以Y基團為重要,邁圖硅烷偶聯(lián)劑它對有機高分子制品的性能影響很大,起決定偶聯(lián)劑性能的作用。只有當(dāng)Y基團能和對應(yīng)的有機高分子材料起很好的反應(yīng)效果,才能使其基材的性能得到提高。
一般要求Y基團要與有機高分子材料能很好的相溶,并能起到偶聯(lián)的作用。所以對不同的有機高分子材料應(yīng)考慮選擇適當(dāng)?shù)腨基團硅烷偶聯(lián)劑。
邁圖硅烷偶聯(lián)劑的用量
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,其邁圖硅烷偶聯(lián)劑自身也產(chǎn)生縮合反應(yīng),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(guān)系是:
硅烷偶聯(lián)劑用量(g)=粉體質(zhì)量(g)×粉體表面積(m2/g)/硅烷偶聯(lián)劑的覆蓋面積(m2/g)