硅烷偶联剂在涂料中的使用方法

偶联剂在涂料中的应用

偶联剂使有机成膜物质和无机填料之间的桥梁，使填料更好，更快的分散在有机质中。

能够提高涂层的附着力（使有机质和涂层面的结合更紧密）

提高涂层的耐久性，耐候性，坚韧性（使有机质和填充涂料的结合更紧密）

涂料颜色更均匀（降低填料的分散粘度，在有机质中分散的更均匀）

反应原理

硅烷偶联剂在涂料涂布后，硅烷会迁移到涂料与底材的界面，亲无机基团与无机表面上的水分反应，形成氢键，使涂层跟界面的结合更牢固。即便在水浸条件下，硅烷偶联剂改性的涂料在各种无机底材表面仍附着良好。

一．成膜物质

主要成膜物质也称胶粘剂或固着剂。其作用是将涂料中的其他组分粘结成一体，并使涂料附着在被涂基层的表面形成坚韧的保护膜。

主要成膜物质一般为高分子化合物或成膜后能形成高分子化合物的有机物质。如合成树脂或天然树脂以及动植物油等。

（一）油料

在涂料工业中，油料（主要为植物油）是一种主要的原料，用来制造各种油类加工产品、清漆、色漆、油改性合成树脂以及作为增塑剂使用。在目前的涂料生产中，含有植物油的品种仍占较大比重。

涂料工业中应用的油类分为干性油、半干性油和不干性油三类。

（二）树脂

涂料用树脂有天然树脂、人造树脂和合成树脂三类。天然树脂是指天然材料经处理制成的树脂，主要有松香、虫胶和沥青等；人造树脂系由有机高分子化合物经加工而制成的树脂，如松香甘油酯（酯胶）、硝化纤维等；合成树脂系由单体经聚合或缩聚而制得的，如醇酸树脂、氨基树脂、丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等。

其中合成树脂涂料是现代涂料工业中产量最大、品种最多、应用最广的涂料。

二．颜料

1.活性颜料：

有机颜料：酞菁颜料，偶氮颜料，杂环颜料

特点：着色力和透明度介于染料和无机颜料之间。耐温和耐候性低于染料和无机颜料。分散性能低于染料和无机颜料。部分有机颜料如联苯胺黄（PY14，PY17，PY83），在摄氏度200度以上会产生致癌物质。

无机颜料：钛白，碳黑，氧化铁原料，镉系颜料，铬系颜料，珠光颜料，金属效果颜料

特点：低着色力，高遮盖性，高耐温，高分散性，颜色鲜艳度差，适合于PA等工程塑料的加工

碳黑较难分散，在加工过程中分散剂的使用必须注意

钛白耐光性能较差，在强烈阳光的照射下会导致树脂的降解。由于钛白硬度较高，不适用于玻纤增强过的树脂，会导致玻纤断裂，树脂强度下降

氧化铁着色力低，彩度低，耐温及耐候性能优异，无毒，适用于PA等需要较高强度的工程塑料加工，使用范围较窄，主要用于调色，比较少用于主色调

2.体质颜料

常用的体质颜料有碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝、硫酸钙、结晶氧化硅、高岭土，云母，石英，硅藻土、硫酸钡等。他们的有用程度和现在的白色不透明颜料相接近，并且体质颜料的种类和数量在传统工业的用途将有更近一步的发展。

这种颜料有两种通性：折射率比1.75低，（通常是1.4~1.7），颜色是白的或几乎是白的

涂料制作过程：

该反应为高度放热型。典型的操作是在反应器中仅仅先聚合一少部分共聚单体预混合物，然后从一个缓冲罐中慢慢加入剩余的部分。

硅烷偶联剂的使用量在0.5~3%左右

1.先向反应容器中加入水，表面活性剂，缓聚剂

2.向反应器中加入5~10%的共聚体预混合物

3.加热混合物至最佳温度，一般约65-75℃

4.在混合物尚余10%的时候，向缓冲罐中加入硅烷偶联剂。把硅烷和剩余混合物充分混合

后，继续按所控制的速度向反应器中加入混合物

5.加完混合物之后，维持足够的时间使混合物分散均匀