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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(guò)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(wú)需加熱即可達(dá)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(gè)原因,應(yīng)該對(duì)硅烷進(jìn)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(shí),硅烷化反應(yīng)中無(wú)沉淀反應(yīng),消除了前處理工序中的固體廢物處理問(wèn)題并有效延長(zhǎng)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(wèn)題,一直困擾著涂裝生產(chǎn)企業(yè)。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保及節(jié)能減排的重視程度不斷提高,在未來(lái)的時(shí)間里,涂裝行業(yè)的環(huán)保及能耗問(wèn)題將會(huì)越來(lái)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(jī)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(rèn)為,界面上硅烷偶聯(lián)劑水解生成的3個(gè)硅羥基中只有1個(gè)與基材表面鍵合。硅烷化在減少單位面積消耗量的同時(shí),在處理時(shí)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(shì)。
邁圖硅烷偶聯(lián)劑在表面處理行業(yè)應(yīng)用
有機(jī)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(shì)。硅烷前處理技術(shù)做為磷化替代技術(shù)之一,將會(huì)引起更廣泛的關(guān)注。
有機(jī)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(rèn),國(guó)內(nèi)許多大型鋼鐵公司已從國(guó)外引進(jìn)了無(wú)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(guò)鉻酸協(xié)鈍化膜,但其綜合性能十分優(yōu)越,是今后無(wú)鉻鈍化重點(diǎn)發(fā)展方向。
含有機(jī)硅烷涂料:從分子設(shè)計(jì)層面進(jìn)一步完善硅烷體系,針對(duì)不同的涂料體系開(kāi)發(fā)出不同功能官能團(tuán)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(kāi)展在環(huán)保無(wú)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(diǎn)(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(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的特殊結(jié)構(gòu)的有機(jī)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(tuán),X3為可水解基團(tuán)。采用KH-550硅烷溶液對(duì)AZ31鎂合金試片進(jìn)行硅烷化處理,通過(guò)浸泡和電化學(xué)測(cè)試技術(shù)評(píng)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(jī)化合物起反應(yīng)的基團(tuán)(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(guò)它把Y與Si原子連接起來(lái);X是可以進(jìn)行水解反應(yīng),并生成Si-OH的基團(tuán),一般的硅烷偶聯(lián)劑是含有三個(gè)可水解的基團(tuán)。
Y與X是兩類反應(yīng)特性不同的活性基團(tuán)。Y中所帶的基團(tuán)很容易和有機(jī)聚合物中的官能團(tuán)反應(yīng),從而可以使硅烷偶聯(lián)劑與有機(jī)高分子基料連接。4、系統(tǒng)檢漏或因其他原因打開(kāi)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(tuán)水解時(shí),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(shí)進(jìn)行加熱,產(chǎn)生縮合脫水反應(yīng),形成其價(jià)鍵結(jié)合。由此通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑可將硅微粉體料與有機(jī)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(tuán)中,以Y基團(tuán)為重要,邁圖硅烷偶聯(lián)劑它對(duì)有機(jī)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(tuán)能和對(duì)應(yīng)的有機(jī)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(tuán)要與有機(jī)高分子材料能很好的相溶,并能起到偶聯(lián)的作用。所以對(duì)不同的有機(jī)高分子材料應(yīng)考慮選擇適當(dāng)?shù)腨基團(tuán)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(diǎn)(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(gè)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(jì)算用量的準(zhǔn)確性,所以要增加一定的加入量。
硅烷偶聯(lián)劑的用量計(jì)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)