早在1940年代,約翰·霍普金斯大學的Ralph K Witt等人在向海軍軍械局提交的“秘密”報告中指出,玻璃纖維已用烯丙基三乙氧基硅烷處理過。所得的不飽和聚合物復合材料的強度是用乙基三氯硅烷處理的玻璃纖維的強度的兩倍,從而打開了生產甲基三甲氧基硅烷的實際應用歷史,很大地刺激了硅烷偶聯(lián)劑的研究和開發(fā)。硅烷的應用:硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種性質不同的材料的“分子橋”,已廣泛用于復合材料,涂料,膠粘劑和其他行業(yè)。隨著其在玻璃纖維增強材料中的應用,合成的種類正在增加,并且應用范圍也在擴大。現(xiàn)在,生產甲基三甲氧基硅烷基本上可用于所有無機材料和有機材料的連接表面,并已廣泛用于汽車,航空,電子和建筑等行業(yè)。
丙烯酸乳液是水性涂料的主要成膜物質之一,在水性涂料的原料中占很大比例。它主要用于建筑,防水,包裝,紡織,水性油墨和拼圖膠等行業(yè)。它是一種無毒,無刺激,環(huán)保且具有出色的物理和化學特性的環(huán)?;瘜W原料。 2019年,全球生產甲基三甲氧基硅烷的生產能力約為630萬噸,丙烯酸乳液的需求約為650萬噸??傮w情況供不應求。未來幾年生產甲基三甲氧基硅烷的市場規(guī)模將繼續(xù)增長,預計到2025年將達到894萬噸。預計到2020年,國內涂料市場將超過2800萬噸,涂料行業(yè)丙烯酸乳液的市場需求約為350萬噸。在未來幾年中,預計我國丙烯酸乳液行業(yè)的市場規(guī)模將繼續(xù)增加。
有兩種方法可以使用生產甲基三甲氧基硅烷:一種是將硅烷配制成水溶液,用它來處理無機粉末,然后將其與有機聚合物或樹脂基材混合,即預處理方法。該方法具有良好的表面改性處理效果,是常用的表面改性方法。另一種方法是將硅烷與無機粉末和有機聚合物基礎材料混合,即遷移法。大多數(shù)生產甲基三甲氧基硅烷需要在使用前制備為水溶液,即使事先將其水解也是如此。水解時間取決于硅烷偶聯(lián)劑的類型和溶液的pH值。在配置期間,通常將水溶液的pH值控制在3-5之間。pH值高于5或低于3會促進聚合物的形成。因此,所制備和水解的硅烷偶聯(lián)劑不能放置太久,否則會發(fā)生自縮合而失效。
隨著精細化學品的難以替代和應用范圍的不斷擴大,精細化工行業(yè)的快速發(fā)展已成為一種工業(yè)發(fā)展趨勢。國際生產甲基三甲氧基硅烷的發(fā)展特點主要體現(xiàn)在:(1)產品快速更新,并不斷推出新產品以開發(fā)特殊和高端產品。多個品種和系列化是精細化學品的重要標志。(2)高新技術含量的精細化學品是技術密集型和綜合性產業(yè),有必要整合不同學科和行業(yè)的先進技術來開發(fā)新產品。(3)精細化工服務于高科技服務。生產甲基三甲氧基硅烷品服務于功能高分子材料,生物工程,電子信息,環(huán)保能源和其他服務。這些高科技服務緊密相關,相互滲透。
加入交聯(lián)劑(催化劑),填料等后,可用于粘結或密封。為了改善某些生產甲基三甲氧基硅烷性能,可添加其他一些樹脂,例如環(huán)氧樹脂,聚酯樹脂和酚醛樹脂進行改性。改性方法包括共混改性和共縮聚改性。改性的有機硅樹脂在固化條件,操作技術和粘附性方面具有不同程度的改善。用酚醛樹脂改性后,體系的固化溫度降低,粘合強度提高,并且使用溫度不降低。生產甲基三甲氧基硅烷制備改性有機硅樹脂粘合劑時,應嚴格注意改性材料的添加量。通常存在量的各種改性劑,過多或過少都會不利于粘結和密封效果。