Wat betekent de hydrolyse van silaankoppelingsmiddelen
Silaankoppelingsmiddelen zijn een type organosiliciumverbindingen die twee verschillende chemische eigenschapsgroepen in hun moleculaire structuur bevatten. Hun belangrijkste functie is om de interface tussen organische en anorganische stoffen te combineren, waardoor de prestaties en stabiliteit van materialen worden verbeterd. Bij het aanbrengen van silaankoppelingsmiddelen is het meestal nodig om eerst een oplossing van het silaankoppelingsmiddel voor hydrolyse te bereiden, dan reageert het met de actieve hydroxylgroepen op het oppervlak van anorganische materialen.
De reden voor het hydrolyseren van het silaankoppelingsmiddel is dat het conversiefilmproduct dat wordt gevormd door het gebruik van het silaankoppeling alleen dun is en een slechte corrosieweerstand heeft. Hoewel het de hechting tussen de coating en het metalen substraat kan verbeteren, is het metalen substraat gevoelig voor roesten voordat het wordt bedekt met de coating, en deze conversiefilm is moeilijk om aan de eisen van de roestpreventie tussen processen te voldoen. Daarom moeten andere filmvormende stoffen worden toegevoegd om de prestaties van het conversiemembraan in alle aspecten te verbeteren. De filmvormende stoffen die kunnen worden toegevoegd, zijn fluorozirconzuur, boraten, molybdaten, enz. Omdat de meeste van deze stoffen in water oplosbare anorganische stoffen zijn, kunnen ze niet direct mengbaar zijn met silaankoppelingsmiddelen. Daarom is water nodig als drager voor de coëxistentie van silaankoppelingsmiddelen en anorganische stoffen. Dit vereist de toevoeging van in olie oplosbare silaankoppelingsmiddelen aan water voor hydrolysebehandeling.
Als de behandeling met hydrolyse niet wordt uitgevoerd, zal het silaankoppelingsmiddel in de waterige oplossing drijven zoals kleine oliedruppeltjes en kan het niet gelijkmatig worden verspreid in de waterige oplossing, wat het effect van het silaankoppelingsmiddel aanzienlijk zal verminderen.
Wat zijn de hydrolyse -omstandigheden voor silaankoppelingsmiddelen
De siliciumoxygenbinding (SI-O) in silaankoppelingsmoleculen is vatbaar voor hydrolyse onder de werking van water of zuur. Over het algemeen moet de hydrolyse van silaankoppelingsmiddelen aan de volgende voorwaarden voldoen:
De aanwezigheid van water of zuur
Tijdens het hydrolyseproces is de aanwezigheid van water of zuur vereist. Water kan het breken van siliciumbindingen bevorderen, terwijl zuur de hydrolysereactie verder kan vergemakkelijken.
2. Hydrolysetemperatuur
Over het algemeen treden onder omstandigheden van hogere temperatuur hydrolysereacties sneller op, maar overmatig hoge temperaturen kunnen ook leiden tot enkele andere bijwerkingen.
3. Hydrolysetijd
Hoe langer de duur van de hydrolysereactie, hoe hoger de mate van hydrolyse. Een te lang hydrolysetijd is echter ook niet raadzaam. Silaankoppelingsmiddelen kunnen niet lang worden bewaard na hydrolyse, dus de hydrolysetijd moet goed worden geregeld.
Iii. Hydrolysemethoden van silaankoppelingsmiddelen
Silaankoppelingsmiddelen zijn moeilijk te hydrolyseren in water zonder additieven, en de hydrolysecyclus is erg lang. Tijdens de hydrolyse van silaankoppelingsmiddelen zal er een nevenreactie van polycondensatie zijn. De polycondensatieproducten zullen op de bodem van de waterige oplossing neerslaan, wat het applicatie -effect van het product beïnvloedt. Om de normale voortgang van de hydrolysereactie te waarborgen, nemen we meestal de volgende methoden aan:
Ten eerste kunnen zowel zwak zure als zwak eenvoudige waterige oplossingen de hydrolyse van silaankoppelingsmiddelen bevorderen. Sommige silaankoppelingsmiddelen die inherent zure groepen (KH560) of basisgroepen (KH550) bezitten, zijn relatief gevoelig voor hydrolyse omdat hun eigen Y -groepen de pH -waarde van de waterige oplossing kunnen beïnvloeden, waardoor de silaankoppeling vatbaarder is voor hydrolyse. Silanen (zoals A151) waarvan de eigen groepen een relatief zwakke invloed hebben op de pH -waarde van waterige oplossingen, kunnen de pH -waarde van de waterige oplossing aanpassen door stoffen zoals azijnzuur en ammoniakwater toe te voegen, waardoor het silaankoppelingsmiddel gemakkelijker te hydrolyseren is. Als de pH -waarde bijvoorbeeld wordt aangepast aan zwak zuur door azijnzuur toe te voegen en vervolgens de hydrolyse van het silaankoppelingsmiddel A151 wordt uitgevoerd, zal de hydrolysesnelheid aanzienlijk worden verhoogd.
Ten tweede zal tijdens de hydrolyse van silaankoppeling een bepaalde hoeveelheid oplosmiddelen zoals methanol en ethanol die op welke manier dan ook met water kunnen worden gemengd, worden geproduceerd. Dit wordt bepaald door de X -groep in de silaanstructuur. Als de oplosmiddelen die worden geproduceerd tijdens de hydrolyse van silaankoppelingsmiddelen vooraf aan de waterige oplossing worden toegevoegd, zullen de silaankoppelingsmiddelen vollediger worden verspreid in de waterige oplossing, waardoor het hydrolysaat stabieler wordt. Als een kleine hoeveelheid ethanol vooraf aan de waterige oplossing wordt toegevoegd en de hydrolyse van vinylsilaan A151 wordt uitgevoerd, is het olie-druppel-achtige silaankoppelingsmiddel sneller mengbaar met de waterige oplossing en is het minder waarschijnlijk dat ze condenseren en neerslaan.
Wanneer het silaankoppelingsmiddel wordt gehydrolyseerd, is het bovendien noodzakelijk om grondig te roeren om ervoor te zorgen dat het silaankoppelingsmiddel in meer volledig contact met water komt, waardoor de condensatiepolymerisatiereactie tussen het silaankoppelingsmoleculen als gevolg van contact wordt verminderd. Zodra het silaankoppelingsmiddel condensatiepolymerisatie ondergaat, is het erg moeilijk om opnieuw te hydrolyseren.