在硅烷偶联剂分子中,既存在对材料亲水的有机基团又对无机材料亲水的可水解基团。其中,有机基团对橡胶产品的性能影响很大。只有当有机基团可以与相应的有机材料反应时,才可以改善橡胶材料的性能。当生产氨基硅烷偶联剂中的有机基团为非反应性烷基或芳基时,它对极性有机材料没有影响,但是可以用于非极性材料中。当选择的生产氨基硅烷偶联剂作为橡胶材料的辅助剂,除了在硅烷偶联剂的有机基团的反应性,与有机材料的硅烷偶联剂和橡胶材料的存储装置的兼容性,也应考虑。影响稳定。有时,尽量使用复合硅烷偶联剂或硅烷偶联剂与多种化合物的反应产物。
早在1940年代,约翰·霍普金斯大学的Ralph K Witt等人在向海军军械局提交的“秘密”报告中指出,玻璃纤维已用烯丙基三乙氧基硅烷处理过。所得的不饱和聚合物复合材料的强度是用乙基三氯硅烷处理的玻璃纤维的强度的两倍,从而打开了生产氨基硅烷偶联剂的实际应用历史,很大地刺激了硅烷偶联剂的研究和开发。硅烷的应用:硅烷偶联剂作为连接两种性质不同的材料的“分子桥”,已广泛用于复合材料,涂料,胶粘剂和其他行业。随着其在玻璃纤维增强材料中的应用,合成的种类正在增加,并且应用范围也在扩大。现在,生产氨基硅烷偶联剂基本上可用于所有无机材料和有机材料的连接表面,并已广泛用于汽车,航空,电子和建筑等行业。
①硅烷偶联剂;硅烷偶联剂是较早开发和使用广泛的偶联剂。对于一般的硅烷偶联剂,因为羟基的数目太少,所以仅当与生产氨基硅烷偶联剂相似的树脂基团可用于改性时,才难以或不发生与重质碳酸钙表面的偶联反应。②钛酸酯偶联剂;钛酸酯偶联剂主要分为单烷氧基型,焦磷酸单烷氧基型,配位型和螯合型。③铝酸盐偶联剂;与钛酸酯偶联剂相比,生产氨基硅烷偶联剂具有色浅,无毒,室温下为固体,热稳定性高,使用方便的优点。同时,铝酸盐偶联剂本身具有一定的润滑性。塑性作用,因此对于重质碳酸钙的表面改性,铝酸盐偶联剂的改性效果优于硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。
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,全球生产氨基硅烷偶联剂的生产能力约为630万吨,丙烯酸乳液的需求约为650万吨。总体情况供不应求。未来几年生产氨基硅烷偶联剂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。
有两种方法可以使用生产氨基硅烷偶联剂:一种是将硅烷配制成水溶液,用它来处理无机粉末,然后将其与有机聚合物或树脂基材混合,即预处理方法。该方法具有良好的表面改性处理效果,是常用的表面改性方法。另一种方法是将硅烷与无机粉末和有机聚合物基础材料混合,即迁移法。大多数生产氨基硅烷偶联剂需要在使用前制备为水溶液,即使事先将其水解也是如此。水解时间取决于硅烷偶联剂的类型和溶液的pH值。在配置期间,通常将水溶液的pH值控制在3-5之间。pH值高于5或低于3会促进聚合物的形成。因此,所制备和水解的硅烷偶联剂不能放置太久,否则会发生自缩合而失效。