功能性硅烷偶聯(lián)劑kh540

功能性硅烷與硅橡膠、硅油及硅樹脂并稱為有機硅材料四大門類；從結(jié)構(gòu)上來說，通常將主鏈為-Si-O-C-結(jié)構(gòu)的有機硅小分子統(tǒng)稱為功能性硅烷，而將主鏈為-Si-O-Si-結(jié)構(gòu)的小分子中間體和聚合物大分子一般稱之為硅氧烷，即硅橡膠、硅油及硅樹脂產(chǎn)品；剩下的2個Si-OH，或與其他硅烷中的Si-OH縮合，或呈游離狀態(tài)。從功能上來看，功能性硅烷多為雜交結(jié)構(gòu)，多數(shù)產(chǎn)品在同一個分子中同時含極性與非極性兩類官能團，可以作為無機材料和有機材料的界面橋梁或者直接參與有機聚合材料的交聯(lián)反應，從而大幅提高材料性能。

功能性硅烷有下列不同分類方法：按活性有機基團與Si的相對取代位置可分為γ-取代和α-取代兩種類型；按可水解基團官能度分為三官能和雙官能兩種，其中三官能占市場絕大部分；但另一個問題又出現(xiàn)了，涂料中的殘余活性基團如Si-OH、Si-OR在后期的大氣老化過程中會慢慢地發(fā)生交聯(lián)反應，從而也會使漆膜變脆導致開裂。硅烷偶聯(lián)劑kh540按取代基種類分類更多，其中含硫基、氨基類、鏈烯基類、環(huán)氧基類、酰氧基類是國內(nèi)生產(chǎn)和消費較大的品種。按用途可分為偶聯(lián)劑和交聯(lián)劑兩大類。

硅烷品種眾多，其用途主要根據(jù)官能團品種及結(jié)構(gòu)決定，硅烷偶聯(lián)劑kh540主要應用領域包括橡膠、復合材料、塑料、粘合劑等領域，跨度非常廣。硅烷在橡膠中主要指輪胎加工用途，復合材料中主要指對材料中無機材料和有機材料之間進行界面處理用途，粘合劑則主要指室溫硫化硅橡膠使用的交聯(lián)劑以及其他非硅類粘合劑的應用，塑料主要是指聚烯烴加工用途。其他行業(yè)如紡織、涂料、油墨等行業(yè)也有涉足，但受產(chǎn)品質(zhì)量和牌號限制，國產(chǎn)硅烷在這幾個消費領域所占比例較小。我國是世界上較大的有機硅室溫膠消費國，近年來我國有機硅室溫膠產(chǎn)銷增長較快。

我國主要的三類硅烷偶聯(lián)劑kh540

一是含硫硅烷，2013年中國含硫硅烷產(chǎn)量約為6.5萬噸（折純），占總產(chǎn)量的46.4%。該類硅烷偶聯(lián)劑kh540產(chǎn)品主要用于汽車輪胎制造，國內(nèi)產(chǎn)品近年來技術水平不斷提高，已通過世界主要輪胎公司的各類認證，在國外市場開拓方面已經(jīng)不存在技術壁壘，加之國外生產(chǎn)成本較高，因此國內(nèi)產(chǎn)品出口量連續(xù)增長；硅烷偶聯(lián)劑kh540試驗現(xiàn)象表明：經(jīng)用量為5%的WD-60硅烷偶聯(lián)劑包覆改性后的顏料鋁在水性體系中分散穩(wěn)定性明顯提高，顏料外觀基本沒有發(fā)生變化。

二是交聯(lián)劑產(chǎn)品，2013年產(chǎn)量約為3.95萬噸，約占總產(chǎn)量的28.2%。主要產(chǎn)品包括肟基，三乙酰氧基，硅酸酯和三乙氧基等幾大類。我國是世界上較大的有機硅室溫膠消費國，近年來我國有機硅室溫膠產(chǎn)銷增長較快；加之有機硅單體和多晶硅生產(chǎn)迅速增加，為交聯(lián)劑行業(yè)提供了大量廉價原料，湖北新藍天等民營企業(yè)抓住機遇，擴大生產(chǎn)，國內(nèi)硅烷交聯(lián)劑生產(chǎn)規(guī)模因此快速放大，目前也開始大量出口；當有許多其它材料共混時，硅烷被稱為偶聯(lián)劑，是具用雙向反應的材料，在不同材料間搭起橋梁。

三是其他功能性硅烷產(chǎn)品，2013年我國氨基、環(huán)氧基、乙烯基和酰氧基硅烷及其他功能性硅烷產(chǎn)量合計3.57萬噸，約占總產(chǎn)量的25.2%。由于國內(nèi)生產(chǎn)技術不斷提高，常規(guī)硅烷產(chǎn)品價格下滑，在實現(xiàn)一體化的基礎上，下大力氣開發(fā)功能性硅烷產(chǎn)品，使得我國硅烷品種進一步豐富，產(chǎn)量連續(xù)提高。硅烷還有一潛在應用是制造高性能陶瓷發(fā)動機零件尤其是使用硅烷制造硅化物(Si3N4,SiC等)微粉技術越來越受重視。

現(xiàn)階段我國實際可生產(chǎn)的硅烷約有300種，硅烷偶聯(lián)劑kh540根據(jù)官能團不同，主要分為含硫、交聯(lián)劑、氨基、環(huán)氧基、乙烯基、酰氧基等大類，其余如飽和烷烴、α硅烷以及硅烷二次加工產(chǎn)品也有很多種類，但產(chǎn)量均不大。2013年中國硅烷產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)（按產(chǎn)量）。

硅烷偶聯(lián)劑kh540的用量

硅烷偶聯(lián)劑的用量是根據(jù)粉體的比表面積所占的反活性點（如Si-OH）的數(shù)量以及硅烷偶聯(lián)劑覆蓋表面的單分子層、多分子層的厚度等決定的。

一般硅微粉類礦物粉體的Si-OH含量為4-12個μm2，1mol的硅烷偶聯(lián)劑可以覆蓋約7500m2的粉體表面積。由于硅烷偶聯(lián)劑水解后，其硅烷偶聯(lián)劑kh540自身也產(chǎn)生縮合反應，要影響到計算用量的準確性，所以要增加一定的加入量。

硅烷偶聯(lián)劑的用量計算關系是：

硅烷偶聯(lián)劑用量（g）=粉體質(zhì)量（g）×粉體表面積（m2/g）/硅烷偶聯(lián)劑的覆蓋面積（m2/g）