一、硅烷偶聯(lián)劑水解是什么意思
硅烷偶聯(lián)劑是一類在分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物,,它的主要作用是將有機(jī)物與無機(jī)物之間的界面結(jié)合起來,,從而提高材料的性能和穩(wěn)定性,在應(yīng)用硅烷偶聯(lián)劑時(shí),,通常要先將硅烷偶聯(lián)劑配制成溶液進(jìn)行水解,,然后再與無機(jī)材料表面的活性羥基進(jìn)行反應(yīng)。
之所以要讓硅烷偶聯(lián)劑水解,,是因?yàn)閱为?dú)使用硅烷偶聯(lián)劑的轉(zhuǎn)化膜產(chǎn)品,,其形成的轉(zhuǎn)化膜薄、耐腐蝕性較差,,雖然能夠提升涂料與金屬基材的結(jié)合力,,但是金屬基材在涂覆涂料前很容易返銹,這層轉(zhuǎn)化膜很難滿足工序間的防銹要求,,所以需要添加其它的成膜物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配來提升轉(zhuǎn)化膜的各方面性能,,可添加成膜物質(zhì)有氟鋯酸、硼酸鹽,、鉬酸鹽等,。由于這些物質(zhì)多為水溶性的無機(jī)物,它們與硅烷偶聯(lián)劑無法直接混溶,,所以需要用水作為硅烷偶聯(lián)劑與無機(jī)物共存的載體,,這就需要將油溶性的硅烷偶聯(lián)劑添加到水中進(jìn)行水解處理。
如果不進(jìn)行水解處理的話,,硅烷偶聯(lián)劑會像小油珠一樣漂浮在水溶液中,,無法均勻的分散到水溶液中,這將導(dǎo)致硅烷偶聯(lián)劑的作用大打折扣,。
二,、硅烷偶聯(lián)劑水解條件有哪些
硅烷偶聯(lián)劑分子中的硅-氧鍵(Si-O)在水或酸的作用下容易發(fā)生水解,一般硅烷偶聯(lián)劑水解需要滿足以下條件:
1,、水或酸的存在
水解過程中需要有水或酸的存在,水可以促使硅鍵的斷裂,,而酸可以進(jìn)一步促進(jìn)水解反應(yīng)的進(jìn)行,。
2,、水解溫度
一般來說,在溫度較高的條件下,,水解反應(yīng)更為迅速,,但過高的溫度也會導(dǎo)致其他一些不良效應(yīng)。
3,、水解時(shí)間
水解反應(yīng)的時(shí)間越長,,水解程度越高。但水解時(shí)間過長也不行,,硅烷偶聯(lián)劑水解后不能久存,,因此要控制好水解時(shí)間。
三,、硅烷偶聯(lián)劑的水解方法
硅烷偶聯(lián)劑在無助劑的水中較難水解,,水解周期很長,在硅烷偶聯(lián)劑水解的同時(shí)會伴隨著縮聚這個(gè)副反應(yīng),,縮聚產(chǎn)物會沉淀在水溶液底部,,影響產(chǎn)品使用效果。為了保證水解反應(yīng)正常進(jìn)行,,我們通常使用以下的方法:
首先,,弱酸性與弱堿性的水溶液都能促進(jìn)硅烷偶聯(lián)劑的水解,一些自身具備酸性基團(tuán)(KH560)或堿性基團(tuán)(KH550)的硅烷偶聯(lián)劑相對容易水解,,就是因?yàn)樗鼈冏陨淼腨基團(tuán)會影響水溶液的pH值,,讓硅烷偶聯(lián)劑更容易水解。自身基團(tuán)對水溶液pH值影響較弱的硅烷(如A151)可以通過添加醋酸,、氨水等物質(zhì)來調(diào)整水溶液的pH值,,讓硅烷偶聯(lián)劑更容易水解,如添加醋酸調(diào)整pH值為弱酸性后再進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑A151的水解,,其水解速度有明顯提升,。
其次,在硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)會產(chǎn)生一定量的甲醇,、乙醇等可以與水任意混溶的溶劑,,這是硅烷結(jié)構(gòu)中的X基團(tuán)決定的,如果在水溶液中預(yù)先添加硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)會產(chǎn)生的溶劑,,將使硅烷偶聯(lián)劑更充分地分散在水溶液中,,使水解液更加穩(wěn)定。如預(yù)先向水溶液中添加少量的乙醇后再進(jìn)行乙烯基硅烷A151的水解,,油珠狀的硅烷偶聯(lián)劑與水溶液混溶的更快,,且不易縮聚析出。
此外,,在硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)需要充分地?cái)嚢?,讓硅烷偶?lián)劑更充分的與水接觸,,減少硅烷偶聯(lián)劑分子之間因接觸發(fā)生的縮聚反應(yīng),硅烷偶聯(lián)劑一旦縮聚就很難再進(jìn)行水解了,。