苏州帕特纳环保新材料有限公司

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应用领域

  针对粉末涂料行业的需求,公司成功研发了粉体硅烷偶联剂,为粉末涂料行业提供了一种新的改善涂层附着力、耐水性、耐腐蚀性、颜料和填料的分散性的解决方案。

粉体硅烷偶联剂,易于称量、使用和分散,该产品呈自由流动干粉状态,能非常容易地与配方中的固体树脂、颜填料进行混合和分散,从而能最大限度地发挥硅烷偶联剂的功效。

 

 

作用机理

  烷偶联剂是一种功能强大、多才多艺的功能性助剂,它在同一分子中含有两种不同的反应性基团——无机和有机反应基团,其结构如下:

 Y—Si—(OR)3

OR——表示烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。烷氧基水解后所生成的羟基能与材料表面的羟基发生缩合反应、形成化学键,从而实现了对基材的偶联。

Y——表示有机官能基团,如氨基、环氧基、乙烯基等。不同的有机官能团能与相适宜的热固性树脂进行化学反应、形成化学键,从而实现对树脂的偶联。

  硅烷偶联剂就是通过OR和Y两类基团在无机材料(金属、玻璃等,也包括一部分极性树脂)和有机树脂(特别是热固性树脂)的界面起作用,构建起牢固的“分子桥”,结合、偶联无机和有机两种截然不同的材料,从而极大地提高各类树脂基复合材料的干、湿态机械强度和电气性能。

需要说明的是,硅烷偶联剂的OR水解后形成的硅醇相互之间也可以进行缩聚反应,因此它也能作为交联剂使用。

 

粉体硅烷偶联剂应用于粉末涂料的优点

㈠ 提高对基材的附着力

  硅烷偶联剂通过化学反应同时与树脂和基材形成牢固的化学键,此种化学键键能强,不易被破坏,且此反应不可逆,因此它能明显提高涂层对金属、玻璃、陶瓷、极性塑料等基材的附着力。

㈡ 提高涂层的耐水性和耐水煮性

  硅烷偶联剂所成的化学键封闭了涂层与基材之间的缝隙,有效地阻止水分子的侵蚀与迁移,对改善涂层的耐水性和耐水煮性作用明显;而且硅烷偶联剂的添加能明显降低涂层的吸水率,使得涂层具有一定的疏水性。

 

表1:对环氧漆附着力的影响(试样经1周风干,附着力采用划格法进行测定)

 

玻璃

固化剂

湿1

湿1

湿1

聚酰胺

100

0

100

0

100

0

聚酰胺 + 2%氨基硅烷

100

100

100

100

100

65

二亚乙基三胺(DETA)

100

0

100

0

100

0

DETA + 2% 氨基硅烷

100

95

100

85

100

50

在蒸馏水中浸泡24小时

㈢提高颜料和填料的分散性和润湿性

  硅烷偶联剂能够使得颜料和填料亲油性和功能化,亲油性使得颜料和填料具有更好的树脂相容性,在树脂中分散更均匀,更易被润湿,体系融熔粘度变大,流变性得以改善,有利于流平;功能化,便得颜料和填料也获得了对树脂的反应性,可通过硅烷偶联剂的“分子桥”作用与树脂更好地结合。

  硅烷偶联剂能有效提高颜料的分散性和遮盖力,提高光泽,使涂料更艳丽;它也能提高填料的分散和润湿,使得用户能适度提高填料量,降低生产成本;它还可提高涂层内部树脂与颜料、填料的偶联,提高涂层的力学性能,改善涂层的耐腐蚀性能。

㈣提高涂层的交联密度

  硅烷偶联剂的有机反应基团(如氨基、环氧基)直接与热固性树脂发生交联反应,同时发挥着偶联与交联的作用,显著提高涂层树脂的交联密度,其益处颇多:提高涂层的铅笔硬度和抗划伤性、耐磨性,改善其耐溶剂性、耐酸性和耐碱性。

特性和用途

一、特殊基材用的粉末涂料

镀锌板、铝板、玻璃、陶瓷、极性塑料等一些基材的表面往往十分光滑,普通的粉末涂料难以附着,硅烷偶联剂能与这些基材表面的羟基反应、形成化学键,可显著提高粉末涂料的附着力。

 

二、对耐水性和耐水煮性要求较高的粉末涂料

户外用品(如建筑用铝型材、铝合金幕墙板、交通设施、户外家具和花园设施)和潮湿环境下工作的室内用品(如洗衣机、电冰箱等家用电器和厨卫用品)对于涂层的耐水性、耐水煮性的要求越来越苛刻。即使附着力较好的粉末涂料在经过24小时的温水浸泡后也会起泡,拉开时也会大片脱落,这个时候您就需要在配方中使用硅烷偶联剂来解决这个问题。

 

 

三、防腐粉末涂料

管道、船舶和钢筋长时间处于潮湿、腐蚀环境中,硅烷偶联剂能有效提升粉末涂料的防腐性能:一是使涂层内部颜料、填料与树脂更好的结合,提高涂层的耐腐蚀性;二是通过偶联作用,封闭涂层与基材的界面,阻止水分子沿界面的迁移、渗透,减轻水分子对涂层的剥离和电化学侵蚀。

 

 

四、绝缘粉末涂料

硅烷偶联剂对于提高涂层的电气绝缘性能帮助明显,尤其是湿态的电气性能。相关试验显示,使用了硅烷偶联剂的玻璃纤维环氧层压板经水煮72小时后其电阻率是空白对照组的1×106倍。

 

 

 

五、填料填充量较大的粉末涂料

硅烷偶联剂能改善填料(BaSO4、CaCO3等)与树脂的润湿性、分散性和相容性,并提高上粉率。使用可以提高10~20%的无机填料填充量,从而有效地降低生产成本。

 

适用范围

  纯环氧、纯聚酯、聚酯/环氧混合型、聚氨酯、丙烯酸等各种粉末涂料涂料。

  防腐粉末涂料

  绝缘粉末涂料

  使用廉价树脂的粉末涂料

  对耐水性要求较高的粉末涂料

  特殊基材(光滑底材)的粉末涂料

使用方法与添加量

  建议添加量:0.3-0.8%(总配方量),直接与树脂、填料及其它助剂共混、挤出即可;由于不同配方和工艺条件,建议用户在使用前通过实验以确定最佳的添加量。

 

包装、储存条件和有效期

  20公斤纸箱包装,内衬聚乙烯塑料袋;本品储存于阴凉及干燥通风之处,使用后应立即封闭,远离热源及火源;产品保质期为一年,过期产品经实验合格后方可使用。

安 全

  本品有轻微刺激性,避免接触皮肤,眼睛,操作时需佩戴防护措施;详情参见本产品的化学品物质安全资料(MSDS)。

注意事项

  正式使用前,客户应做必要的测试,以确定其对具体配方的适用性和有效性。严禁将本品直接用于食品、药品和饲料中。