潮氣固化型硅烷樹脂合成

1. 國內製作MS密封膠的硅烷改性樹脂一直都是日本鍾淵壟斷，不知道國內有沒有廠家能夠生產這種樹脂

國內做這個比較少，但泰州的瑞洋立泰在做

2. 硅烷化反應原理

金屬表面處理環保新技術——硅烷化處理

[摘要] 硅烷化處理是以有機硅烷水溶液為主要成分對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。在塗裝行業，塗裝前的表面處理以磷化為主，硅烷化處理與傳統磷化相比具有節能、環保和降低成本的優點。本文簡述了硅烷化處理的特點、基本原理、施工工藝等。

[關鍵詞] 硅烷；表面處理；磷化
硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。硅烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調工序，槽液可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力。可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材
0 基本原理
硅烷含有兩種不同化學官能團，一端能與無機材料（如玻璃纖維、硅酸鹽、金屬及其氧化物）表面的羥基反應生成共價鍵；另一端能與樹脂生成共價鍵，從而使兩種性質差別很大的材料結合起來，起到提高復合材料性能的作用。硅烷化處理可描述為四步反應模型，（1）與硅相連的3個Si-OR基水解成Si-OH；（2）Si-OH之間脫水縮合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH與基材表面上的OH形成氫鍵；（4）加熱固化過程中伴隨脫水反應而與基材形成共價鍵連接，但在界面上硅烷的硅羥基與基材表面只有一個鍵合，剩下兩個Si-OH或者與其他硅烷中的Si-OH縮合，或者游離狀態。
為縮短處理劑現場使用所需熟化時間，硅烷處理劑在使用之前第一步是進行一定濃度的預水解。
①水解反應：
在水解過程中，避免不了在硅烷間會發生縮合反應，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷過少，硅烷處理劑現場的熟化時間延長，影響生產效率；低聚硅氧烷過多，則使處理劑渾濁甚至沉澱，降低處理劑穩定性及影響處理質量。

②縮合反應：

成膜反應是影響硅烷化質量的關鍵步驟，成膜反應進行的好壞直接影響塗膜耐蝕性及對漆膜的附著力。因此，對於處理劑的PH值等參數控制顯的尤為重要。並且對於硅烷化前的工件表面狀態提出了更高的要求：1、除油完全；2、進入硅烷槽的工件不能帶有金屬碎屑或其他雜質；3、硅烷化前處理最好採用去離子水。

③成膜反應：

其中R為烷基取代基，Me為金屬基材

成膜後的金屬硅烷化膜層主要由兩部分構成：其一即在金屬表面，硅烷處理劑通過成膜反應形成反應③產物，二是通過縮合反應形成大量反應②產物，從而形成完整硅烷膜，金屬表面成膜狀態微觀模型可描述為圖1所示結構。

1 硅烷處理與磷化的比較

隨著塗裝行業中環保壓力的逐漸增大，環保型塗裝前處理產品以代替傳統磷化如今顯的尤為重要。硅烷前處理技術做為磷化替代技術之一，目前已引起了世界塗裝行業的廣泛關注。與傳統磷化相比，硅烷處理技術具有環保性（無有毒重金屬離子）、低能耗（常溫使用）、低使用成本（每公斤處理量為普通磷化的5-8倍），無渣等優點。

美國已於上世紀90年代就開始對金屬硅烷前處理技術進行理論研究，歐洲於上世紀90年代中期也開始著手對於硅烷進行試探性研究。我國在本世紀初迫於環保方面的巨大壓力，各大研究機構及生產企業也著手對硅烷進行研究。

1.1 工位工序方面比較

硅烷化處理對傳統磷化處理在操作工藝上有所改進，在工藝過程方面現有磷化處理線無需改造即可投入硅烷化生產。表1對傳統磷化工藝和硅烷化處理進行比較。
傳統磷化硅烷化
傳統磷化 硅烷化
①預脫脂 ★ ★
②脫脂 ★ ★
③水洗 ★ ★
④水洗 ★ ★
⑤表調 ★ ☆
⑥表面成膜 ★ ★
⑦水洗 ★ ☆
⑧水洗 ★ ☆
註：★—需要☆—不需要
表1 磷化與硅烷化工位布置比較
由表1可見，硅烷化處理與磷化處理相比較可省去表調及磷化後兩道水洗工序。因硅烷化處理時間短，因此在原有磷化生產線上無需設備改造，只需調整部分槽位功能即可進行硅烷化處理：（1）對於懸鏈輸送方式改造，可將①預脫脂、②脫脂、④水洗、保留；③水洗改為脫脂槽；⑤表調、⑥磷化改為水洗槽；⑦水洗改為硅烷化處理；⑧備用。在改換槽位功能的同時提高鏈速進行生產，以加快前處理生產節拍，提高生產率。
1.2 處理條件方面比較
傳統磷化處理因沉渣、含磷及磷化後廢水等環保問題，一直是各塗裝生產企業為之困擾的問題。隨著國家對環保及節能減排的重視程度不斷提高，在未來時間里，塗裝行業的環保及能耗問題會越來突出。硅烷技術的推出，對於整個塗裝行業的前處理環保及節能降耗問題，進行了革命性的改善。表2將傳統磷化與硅烷化處理的使用條件進行比較。
傳統磷化 硅烷化
使用溫度 35-40℃ 常溫
處理過程是否產生沉渣 有 無
倒槽周期 3 -6個月 6-12個月
是否需要表調 有 無
處理後水洗 有 無
表2 磷化與硅烷化處理條件比較
由表2可見，在使用溫度方面，由於硅烷成膜過程為常溫化學反應，因此在日常使用中槽液無需加熱即可達到理想處理效果。此方面與磷化處理比較，為應用企業節省了大量能源並減少燃料廢氣排放；另一方面硅烷化反應中無沉澱反應，所以在日常處理中不產生沉渣，消除了前處理工序中的固體廢物處理問題並有效地延長了槽液的倒槽周期；此外，硅烷化處理對前處理工位設置進行了優化，省去傳統表調及磷化後水洗工序。通過此項優化，大大減輕了塗裝企業的污水處理的壓力。
1.3 使用成本方面比較
因成膜原理的差異，硅烷化處理與磷化相比在使用溫度上就已有較大幅度的降低，省去表調工序。並且在其他涉及生產成本方面，硅烷化相比較磷化也有著明顯的優勢。表3在使用成本方面將硅烷化與磷化相比較。
傳統磷化
配槽用量 60-70kg/噸 30-50kg/噸
每公斤濃縮液處理面積 30-40m2 200-300m2
處理時間 4-5min 0.5-2min
是否需要除渣槽 是 否
表3 磷化與硅烷化使用成本比較
使用硅烷化工藝能省去磷化加溫設備、除渣槽、板框壓濾機及磷化污水處理等設備，節省設備初期投入。在配槽用量方面硅烷化較磷化也減少20%-50%，更關鍵的是在每平方單耗方面硅烷化的消耗量為傳統磷化的15%-20%。在減少單位面積消耗量的同時，在處理時間上硅烷化較磷化也有較大幅度的縮短，從而提高生產率，減少設備持續運作成本。
1.4 微觀形貌比較
因為各種磷化及硅烷化的成膜機理大有不同，因此金屬表面的膜層狀態及形貌也各不相同。從微觀形貌方面，通過電子掃描電鏡（SEM）圖3觀察可發現在金屬表面生成的膜層的區別。
金屬裸板 鐵系磷化
鋅系磷化 硅烷化
由以上電鏡照片可明顯看出，各種處理之間膜層形貌存在較大差異。其中鋅系磷化槽液主體成份是：Zn2+、H2PO3-、NO3-、H3PO4、促進劑等。形成的磷化膜層主體組成（鋼鐵件）成分為Zn3(PO4)2•4H2O、Zn2Fe(PO4)2•4H2O。磷化晶粒呈樹枝狀、針狀、孔隙較多。相比較鋅系磷化而言，傳統鐵系磷化槽液主體組成：Fe2+、H2PO4-、H3PO4以及其它一些添加物。磷化膜主體組成（鋼鐵工件）：Fe5H2(PO4)4•4H2O,磷化膜厚度大，磷化溫度高，處理時間長，膜孔隙較多，磷化晶粒呈顆粒狀。硅烷化處理為有機硅烷與金屬反應形成共價鍵反應原理，硅烷本身狀態不發生改變，因此在成膜後，金屬表面無明顯膜層物質生成。通過電鏡放大觀察，金屬表面已形成一層均勻膜層，該膜層較鋅系磷化膜薄，較鐵系磷化膜均勻性有很大提高此膜層即為硅烷膜。
1.5 鹽水浸泡試驗比較比較
冷軋板是目前用途最為廣泛的金屬材料，在每個行業都有大規模的應用，但冷軋板沒有鍍鋅板那樣的鍍鋅層、熱軋板的氧化皮及鋁板的氧化膜保護，因此冷軋板的耐腐蝕性能依賴於塗裝的保護。對已塗覆冷軋板試片採用500小時鹽水（5%濃度）浸泡試驗，檢驗各種經過不同前處理工藝靜電粉末噴塗後（漆膜平均厚度為50±2μm）的耐鹽水性能。由試驗結果可看出，在鹽水浸泡500小時後各種處理的試片都無變化。由此可知，各種處理方式對於工件的耐鹽水腐蝕性能無明顯差別。為檢驗各種處理工藝的附著力表現，對經過500小時鹽水（5%濃度）浸泡試驗後的試片進行附著力比較實驗。具體實施為圖4所示，用劃刀延劃叉部位向邊緣部位剝離，考察其可剝離寬度。
鐵系磷化 鋅系磷化 硅烷化
通過附著力比較試驗結果後可以明顯看到，鐵系磷化可剝離寬度較鋅系磷化與硅烷化差別明顯。鐵系磷化為大面積可剝離，而鋅系磷化與硅烷化處理板其可剝離寬度基本為零。因此可明顯看出鋅系磷化和硅烷化處理與漆膜附著力相當，同時兩者附著力明顯優於鐵系磷化。採用硅烷化處理效果與鋅系磷化效果在耐鹽水及附著力方面相當。
1.6 鹽霧試驗比較
鍍鋅板目前因其本身具有較高耐腐蝕性能已被廣大高質量家電及汽車企業所採用。為檢驗硅烷化處理對於鍍鋅板的耐腐蝕性能以及附著力表現，設計試驗對鍍鋅試片採用各種前處理工藝，並對其噴塗相同厚度的粉末塗料進行塗裝，通過500小時鹽霧試驗對其進行附著力比較。
根據GB/T10125-1997人造氣氛腐蝕試驗--鹽霧試驗對試驗鍍鋅試片進行500小時中性鹽霧試驗。試片漆膜平均厚度為70±2μm。對鍍鋅板進行附著力比較試驗，同樣用劃刀延劃叉部位向邊緣部位剝離，考察其可剝離寬度。圖5所示為此項試驗結果。
普通鋅系磷化 鍍鋅專用磷化 硅烷化
通過試驗結果可以看出，普通鋅系磷化可剝離寬度最大，鍍鋅專用磷化可剝離寬度較普通鋅系磷化小，硅烷化可剝離寬度幾乎為零，附著力表現最佳。由此可得出結論，在鍍鋅板上運用硅烷化處理工藝後，可顯著提高鍍鋅板與漆膜間的附著力，提高鍍鋅塗裝產品的質量。
2 處理方式
工件處理方式，是指工件以何種方式與槽液接觸達到化學預處理之目的，包括全浸泡式、全噴淋式、噴淋浸泡組合式、刷塗式等。它主要取決於工件的幾何尺寸及形狀、場地面積、投資規模、生產量等因素的影響。例如幾何尺寸復雜的工件，不適合於噴淋方式；油箱、油桶類工件在液體中不易沉入，因而不適合於浸泡方式。
2.1 全浸泡方式
將工件完全浸泡在槽液中，待處理一段時間後取出，完成除油或硅烷化等目的的一種常見處理方式，工件的幾何形狀繁簡各異，只要液體能夠到達的地方，都能實現處理目標，這是浸泡方式的獨特優點，是噴淋、刷塗所不能比擬的。其不足之處，是沒有機械沖刷的輔助使用。並且象連續懸掛輸送工件時，除工件在槽內運行時間外，還有工件上下坡時間，因而使設備增長，場地面積和投資增大，並且工序間停留時間較長，易引起工序間返銹，影響硅烷化質量。
2.2 全噴淋方式
用泵將液體加壓，並以0.1～0.2Mpa的壓力使液體形成霧狀，噴射在工件上達到處理效果。優點是生產線長度縮短，相應節首了場地、設備、不足之處是，幾何形狀較復雜的工件，像內腔、拐角處等液體不易到達，處理效果不好，因此只適合於處理幾何形狀簡單的工件。並且能有效的減小首次投槽費用。
2.3 噴淋-浸泡結合式
噴淋-浸泡結合式，一般是在某道工序時，工件先是噴淋，然後入槽浸泡，出槽後再噴淋，所有的噴淋、浸泡均是同一槽液。這種結合方式即保留了噴淋的高效率，提高處理速度，又具有浸泡過程，使工件所有部位均可得到有效處理。因此噴淋-浸泡結合式前處理即能在較短時間內完成處理工序，設備佔用場地也相對較少，同時又可獲得滿意的處理效果。在硅烷化處理中可考慮脫脂工序採用噴淋-浸泡結合式。
2.4 刷塗方式
直接將處理液通過手工刷塗到工件表面，來達到化學處理的目的，這種方式一般不易獲得很好的處理效果，在工廠應用較少。對於某些大型、形狀較簡單的工件，可以考慮用這種方式。
3 工藝流程
根據硅烷化的用途及處理板材不同，分為不同的工藝流程。
3.1 鐵件、鍍鋅件
預脫脂——脫脂——水清洗——水清洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理
3.2 鋁件
預脫脂——脫脂——水洗——水洗——出光——水洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理
3.3 磷化後鈍化
有銹工件：
預脫脂——水清洗——脫脂除銹「二合一」¬——水清洗——中和——表調——磷化——水洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理。
無銹工件：
預脫脂——脫脂——水清洗——水清洗——表調——磷化——水清洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理。
3.4 工件防銹
預脫脂——脫脂——水清洗——水清洗——硅烷化——烘乾或晾乾
4 典型硅烷處理使用方式
硅烷處理的典型工藝見表4。
工藝1 工藝2 工藝3 工藝4
硅烷處理劑（使用濃度） 5.0% 2.0-3.0% 1.0-2.0% 0.5-1.5%
處理方式 浸泡,噴淋,滾塗 浸泡,噴淋,滾塗 浸泡,噴淋,滾塗 浸泡,噴淋,滾塗
槽體材料 不銹鋼, 玻璃鋼，塑料 不銹鋼, 玻璃鋼，塑料 不銹鋼, 玻璃鋼，塑料 不銹鋼, 玻璃鋼，塑料
控制參數
PH值 5.0-6.8 5.5-6.8 5.5-6.8 5.5-6.8
溫度 常溫 常溫 常溫 常溫
處理時間（秒） 5-120 5-120 5-120 5-60
適用材料 鋼鐵件 鍍鋅件、鋁件 不銹鋼件 磷化後鈍化
表4 典型的硅烷處理工藝
5 工藝設計上幾點注意事項
在工藝設計中有些小地方應該十分注意，即使有些是與設備設計有關的，如果考慮不周，將會對生產線的運行及工人操作產生很多不利的影響，如工序間隔時間，溢流水洗，工件的工藝孔，槽體及加熱管材料等。
5.1 工序間隔時間
各個工序間的間隔時間如果太長，會造成工件在運行過程中二次生銹，最好設有工序間水膜保護，可減少生銹。生銹泛黃泛綠的工件，嚴重影響硅烷化效果，造成工件泛黃，不能形成完整的硅烷膜，所以應盡量縮短工序間的間隔時間。工序間的間隔時間若太短，工件存水處的水，不能完全有效的瀝干，產生串槽現象，特別在噴淋方式時，會產生相互噴射飛濺串槽，使槽液成分不易控制，甚至槽液遭到破壞。因此在考慮工序間隔時，應根據工件幾何尺寸、形狀選擇一個恰當的工序間隔時間。
5.2 溢流水清洗
提倡溢流水洗，以保證工件充分清洗干凈，減少串槽現象。溢流時應該從底部進水，對角線上部開溢流孔溢流。
5.3 工件工藝孔
對於某些管形件或易形成死角存水的工件，必須選擇適當的位置鑽好工藝孔，保證水能在較短的時間內充分流盡。否則會造成串槽或者要在空中長時間瀝干，產生二次生銹，影響硅烷化效果。
6 硅烷化性能檢測
1 漆膜耐蝕性
GB/T14293-1998 人造氣氛腐蝕試驗一般要求
GB/T10125-1997 人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗
2 漆膜附著力
GB9286-1998&ASTMD3359 色漆和清漆漆膜的劃格試驗
GB5270-85 金屬基體上的金屬覆蓋層（電沉積層和化學沉積層）附著強度試驗方法
3 漆膜耐水性
GB5209-85 色漆和清漆耐水性的測定--浸水法

3. SPUR樹脂合成

你好，
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樹脂通常是指受熱後有軟化或熔融范圍，軟化時在外力作用下有流動傾向，常溫下是固態、半固態，有時也可以是液態的有機聚合物。廣義地講，可以作為塑料製品加工原料的任何高分子化合物都稱為樹脂。樹脂是製造塑料的主要原料，也用來制塗料(是塗料的主要成膜物質,如:醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、合成脂肪酸樹脂，該類樹脂於長三角及珠三角居多，也是塗料業相對旺盛的地區，如長興化學、紐佩斯樹脂、三盈樹脂、帝斯曼先達樹脂等)、黏合劑、絕緣材料等，合成樹脂在工業生產中，被廣泛應用於液體中雜質的分離和純化，有大孔吸附樹脂、離子交換樹脂、以及一些專用樹脂。

樹脂工藝品是公元前109年秦國宰相呂不韋在鍛造天下第一劍時在位於山東臨沂八腳山的熔洞下發現的，那時發現只是樹脂工藝品的製作原料的雛形，呂不韋大喜，讓工匠把其雕刻成一座雄鷹獻給秦王，這就是世界上第一件樹脂工藝品，從此在秦代開始流傳起來，許多古代商人開始大肆在八腳山下發掘和尋找這種樹脂工藝品的原材料，當這種原材料很快被發掘完的時候，人們發現這種石頭讓工匠雕刻的成本太大，花好幾天才能雕刻一件樹脂工藝品，這永遠滿足不了當時市場的需求，到了300年以後的公元430年的時候，聰明的宋國商人學會利用硅橡膠,玻璃蒙砂粉等大大提高了樹脂工藝品的質量。
希望能幫到你。

4. 在合成聚氨酯樹脂的過程中,為什麼反應原料,盛器和反應器必須做好乾燥處理

一般的聚氨酯化反應在50℃-100℃反應，水的分子量又小，微量的水就會造回成體系中NCO基團的大量損耗答，造成反應官能團的摩爾比變化，影響聚合度的提高，嚴重時導致凝膠，因此聚氨酯化反應原料,盛器和反應器必須做好乾燥處理。
求滿意啊，真™難打.....

5. 硅烷改性聚醚樹脂做的MS膠為什麼硬度達不到要求（發粘）而且還容易黃變

可能是增塑復劑的用量制不足或者是硅酮樹脂儲存不當，導致交聯固化不佳，另外，日本MS樹脂活性比較低，他們是二甲氧基的。MS耐黃變性雖然比PU好，但時間長了，還是會黃邊。如果是使用三甲氧基的硅烷改性樹脂，應該抗黃邊性更好。

6. 固化後的環氧樹脂能與硅烷偶聯劑互溶嗎

下午好，已經固化交聯的環氧樹脂幾乎不溶於常見的有機溶劑中，硅烷偶聯劑更是不溶回，它們屬於溶劑型表面答活性劑，其本身的KB值幾乎可以忽略不計，常見的KH、A等牌號對丙烯酸、醇酸、PU和環氧都無溶解力，只能作為連接無機填料的偶聯輔助作用微量添加，請參考。

7. 用硅烷偶聯劑固化出來的環氧樹脂都碎了，怎麼回事

硅烷偶聯劑的分子結構中含有可反應的活性基團如氨基、環氧基、乙烯基，還有可水解的烷氧基如甲氧基、乙氧基。它的作用主要是與環氧樹脂內的無機填料反應，與被粘結物表面反應增加粘結強度和內聚力。環氧樹脂的固化要添加加固化劑，偶聯劑不過是個用量很小的添加劑（1-3）%。

8. 為什麼合成塑料里加硅烷偶聯劑！有什麼用！！！

（一）用於玻璃纖維的表面處理
能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能，大大提高玻璃纖維增強復合材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能，即使在濕態時，它對復合材料機械性能的提高，效果也十分顯著。目前，在玻璃纖維中使用硅烷偶聯劑已相當普遍，用於這一方面的硅烷偶聯劑約占其消耗總量的50％，其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯醯氧基硅烷等。
（二）用於無機填料填充塑料
可預先對填料進行表面處理，也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力，改善工藝性能和提高填充塑料（包括橡膠）的機械、電學和耐氣候等性能。

9. 氟硅烷偶聯劑能與樹脂進行接枝反應嗎

氟硅烷偶聯劑能與樹脂進行接枝反應
屬於塑料製品。鹼性酚醛樹脂自硬砂是人工合成版的有機樹脂材料權加入添加劑製成的復合工藝型製品。 鹼性酚醛樹脂自硬砂是由樹脂+結合劑組成，合成樹脂是人工合成的高分子聚合物或其預聚體，是塑料的主要成分； 合成樹脂是人工合成的高分子聚合物或其硅烷偶聯劑PSI-500的聚硅氧烷上帶有烷氧基和烷基官能團，可提升低煙無鹵線材的極限氧指數值，並有助於氫氧化鋁/氫氧化鎂等無機填料分散至樹脂、塑料及橡膠等有機聚合物中。其還可將親水性無機粉體、填料或基質轉化為疏水性。烷氧基官能團的反應類似於其於硅烷偶聯劑反應，可與無機填料或表面形成較為穩固的結合。烷基的功能就是充當於有機聚合物基體的相容劑及疏水劑，從而降低吸水性。同時該添加劑粘度很低，易於使用。

10. 請問硅烷偶聯劑合成過程中，干法與濕法的差別是什麼哪個好

請問你合成的是哪種類型的偶聯劑?