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由于其結(jié)構(gòu)特征,表面活性劑具有獨特的化學(xué)性質(zhì),可以廣泛用于各個領(lǐng)域。從下游需求市場來看,洗滌劑是表面活性劑重要的應(yīng)用領(lǐng)域,占51%,其次是化妝品,紡織和食品工業(yè),分別占11%,8%和6%。全球生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷消費市場主要分布在中國,美國,歐洲發(fā)達地區(qū)和南美大國。從年消費量的角度來看,亞洲所占比例較大,約占全球消費市場的40%,其中中國的消費量約占17%。北美和歐洲共同占據(jù)了全球市場的一半左右。隨著精細化學(xué)品的發(fā)展,客戶將對生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的性能提出更高的要求,以及更加多樣化和具體的要求。未來,表面活性劑行業(yè)將朝著更加專業(yè)化和定制化的發(fā)展方向發(fā)展。
硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用大致可以歸納為以下幾個方面:1、用于玻璃纖維行業(yè)。處理和改善玻璃纖維的表面可以改善玻璃纖維和樹脂的粘結(jié)性能,并大大提高玻璃纖維增強復(fù)合材料的強度,電氣,耐水性,耐候性和其他性能。2、用于塑料和復(fù)合材料行業(yè)。無機填料可以預(yù)先進行表面處理,或者生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷直接添加到樹脂中。3、用于膠水行業(yè),密封膠,膠粘劑等行業(yè)。生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷可以提高它們的粘結(jié)強度,耐水性,耐候性和其他性能。4、用于鑄造行業(yè)。它可以改善有機和無機材料的表面性能,并增強填料與樹脂之間的粘合力。5、用于涂料工業(yè)。增強風(fēng)干涂膜對難以附著的基材(特別是環(huán)氧、醇酸、聚氨酯、丙烯酸和其他脂質(zhì)體系)的附著力,大大提高其耐水性和耐鹽霧性。
硅烷偶聯(lián)劑在膠粘劑行業(yè)中的具體應(yīng)用如下:1、在結(jié)構(gòu)粘合劑中,金屬和非金屬鍵合,如果使用生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷類增粘劑,它可以與金屬氧化物縮合或與另一種硅烷醇縮合,從而使硅原子與硅酮的表面緊密接觸。2、硅烷已在國內(nèi)外廣泛用作玻璃纖維粘合的處理劑。它可以與界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而提高結(jié)合強度。3、對于橡膠和其他材料的粘合,硅烷增粘劑具有特殊功能。它明顯提高了各種橡膠與其他材料的粘合強度。4、有時可以用生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷解決一般膠粘劑無法解決的粘結(jié)問題。
早在1940年代,約翰·霍普金斯大學(xué)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(fù)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(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的實際應(yīng)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(yīng)用:硅烷偶聯(lián)劑作為連接兩種性質(zhì)不同的材料的“分子橋”,已廣泛用于復(fù)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(yīng)用,合成的種類正在增加,并且應(yīng)用范圍也在擴大?,F(xiàn)在,生產(chǎn)丙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)。
(1)硅烷偶聯(lián)劑的種類;根據(jù)分子結(jié)構(gòu)中的不同R基團,硅烷偶聯(lián)劑可分為氨基硅烷,環(huán)氧硅烷,硫代硅烷,甲基丙烯酰氧基硅烷,乙烯基硅烷,脲基硅烷和異氰酸酯硅烷。(2)生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的適用對象;它對含有更多硅酸的石英粉,玻璃纖維,白炭黑等效果很好。它對高嶺土,水合氧化鋁和氧化效果很好。鎂也是有效的,但是對于不含游離酸的鈦酸鈣無效。(3)生產(chǎn)丙基三甲氧基硅烷的選擇;但是,在選擇硅烷偶聯(lián)劑對無機粉末的表面進行改性時,需要考慮聚合物粘合劑的種類。