硅烷偶聯(lián)劑kh580國內(nèi)外研究發(fā)展

硅烷處理技術(shù)可以有效地用于鐵、鋁、銅、鋅、鎂及合金的防護。

對金屬表面硅烷處理工藝技術(shù)及處理后的功能特性進行了研究。分別進行了中性鹽霧、銅加速醋酸鹽霧、電偶腐蝕、大氣暴露和海水浸泡試驗。在水性木器涂料中有機硅的應(yīng)用主要包括有機硅與樹脂的物理混合和化學(xué)改性。結(jié)果表明，金屬表面硅烷處理工藝技術(shù)可以取代涂裝前磷化及鉻化處理，且硅烷偶聯(lián)劑kh580技術(shù)具有常溫處理、無污染的特點，可廣泛應(yīng)用于涂裝前處理與防腐領(lǐng)域。

采用KH-550硅烷溶液對AZ31鎂合金試片進行硅烷化處理，通過浸泡和電化學(xué)測試技術(shù)評定出8%的硅烷溶液中浸涂50s表干后在100℃陳化0.5h所形成的硅烷膜層與鎂合金基體之間的界面結(jié)合較好，硅烷偶聯(lián)劑kh580并很好地抑制了鎂合金的腐蝕，提高了其耐腐蝕性能。硅烷偶聯(lián)劑kh580其應(yīng)用領(lǐng)域極廣,例如汽車發(fā)動機的閥門和透平增壓器轉(zhuǎn)子已實用化,高速軸承和高性能刀具已商品化,用于內(nèi)燃機可使工作溫度高達(dá)1400℃,大大提高熱機效率,硅烷偶聯(lián)劑kh580適用多種燃料,延長使用壽命。

哈爾濱化工研究所選取了一種新型的金屬表面防護硅烷化處理試劑——乙烯基硅烷,并使其在水和醇混合溶劑中水解,水解過程穩(wěn)定性好,且能保證硅羥基的含量。硅烷偶聯(lián)劑kh580在汽車零部件行業(yè)中的應(yīng)用節(jié)能：在使用溫度方面，由于硅烷成膜過程為常溫化學(xué)反應(yīng)，因此硅烷偶聯(lián)劑kh580在日常使用中槽液無需加熱即可達(dá)到理想的處理效果，節(jié)省了大量能源并減少燃料廢氣排放。通過耐水性測試、鹽水浸泡測試、耐酸堿性測試、3%CuSO4溶液點蝕實驗結(jié)果表明,該新型的金屬表面防護硅烷化處理試劑耐水性、耐鹽水性、耐酸堿性、耐CuSO4溶液點蝕性性能良好,同時具有環(huán)保、成本低等優(yōu)點,經(jīng)硅烷處理的金屬表面的耐蝕性能優(yōu)于傳統(tǒng)的磷化技術(shù)。

然后對熱鍍鋅鋼及鋁合金表面硅烷膜層進行了一系列研究，研究了單一硅烷對鋁合金及熱鍍鋅鋼防護性能的影響；隨后采用了納米添加劑及稀土改性技術(shù)研究硅烷薄膜層對其機械性能及耐腐蝕性的影響，后提出適用性更廣的混合硅烷處理法。

采用電化學(xué)阻抗測試(EIS)研究了鋁合金膜層的耐蝕性及自愈性，發(fā)現(xiàn)在膜層具有自愈性能，掃描振蕩電極技術(shù)(SVET)測試結(jié)果也進一步證實了膜層的自愈性。

研究了硅氧烷膜層對銅表面的防護性能，發(fā)現(xiàn)含有硫醇鍵的硅烷與銅表面結(jié)合良好，硅烷偶聯(lián)劑kh580并可顯著抑制表面陽極反應(yīng)，從而有效提高銅的防腐性能。

硅烷偶聯(lián)劑kh580在汽車行業(yè)的應(yīng)用

硅烷偶聯(lián)劑kh580在汽車零部件行業(yè)中的應(yīng)用

節(jié)能：在使用溫度方面，由于硅烷成膜過程為常溫化學(xué)反應(yīng)，因此硅烷偶聯(lián)劑kh580在日常使用中槽液無需加熱即可達(dá)到理想的處理效果，節(jié)省了大量能源并減少燃料廢氣排放。此外，還可以通過對沉積過程電化學(xué)參數(shù)的控制，研究硅烷膜結(jié)構(gòu)及耐蝕性的影響，實現(xiàn)硅烷膜的可控制制備。同時，硅烷化反應(yīng)中無沉淀反應(yīng)，消除了前處理工序中的固體廢物處理問題并有效延長了槽液的倒槽周期。

減排：傳統(tǒng)磷化處理后的沉渣、含磷及磷化后廢水處理等問題，一直困擾著涂裝生產(chǎn)企業(yè)。隨著國家對環(huán)保及節(jié)能減排的重視程度不斷提高，在未來的時間里，涂裝行業(yè)的環(huán)保及能耗問題將會越來越突出，硅烷化處理在此方面有了很大程度的改善。

降低成本：使用硅烷化工藝能省去磷化加溫設(shè)備、除渣槽、板框壓濾機及磷化污水處理等設(shè)備，且硅烷化較磷化減少了20％～50％的配槽用量；每平方單耗方面，硅烷化的消耗量為傳統(tǒng)磷化的15％～20％。硅烷化在減少單位面積消耗量的同時，在處理時間上也比磷化有較大幅度的縮短，因此，硅烷化處理在生產(chǎn)成本方面有明顯的優(yōu)勢。硅烷偶聯(lián)劑是一類分子同時含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團的特殊結(jié)構(gòu)的有機硅化合物，可用以下通式表示：Y-R-SiX3硅烷偶聯(lián)劑kh580式中：Y-R為非水解基團，X3為可水解基團。

我國主要的三類硅烷偶聯(lián)劑kh580

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%。二是在硅烷偶聯(lián)劑與反應(yīng)過程中應(yīng)保持一定的反應(yīng)時間，因不同的反應(yīng)時間其改性的效果是不同的。該類硅烷偶聯(lián)劑kh580產(chǎn)品主要用于汽車輪胎制造，國內(nèi)產(chǎn)品近年來技術(shù)水平不斷提高，已通過世界主要輪胎公司的各類認(rèn)證，在國外市場開拓方面已經(jīng)不存在技術(shù)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；

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。在國內(nèi)，硅烷改性聚醚膠已成為密封膠行業(yè)研發(fā)的熱點，未來發(fā)展前景看好。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(lán)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；

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%。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(lán)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。由于國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，常規(guī)硅烷產(chǎn)品價格下滑，龍頭企業(yè)在實現(xiàn)一體化的基礎(chǔ)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。

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kh580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kh580表面改性工藝的確定原則

根據(jù)所選用的硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉反應(yīng)的機理進行確定：

一是首先要將硅微粉進行動態(tài)加熱到100-110℃，此時以霧化法加入水解后的硅烷偶聯(lián)劑或復(fù)合偶聯(lián)劑。

二是在硅烷偶聯(lián)劑與反應(yīng)過程中應(yīng)保持一定的反應(yīng)時間，因不同的反應(yīng)時間其改性的效果是不同的。這一加熱反應(yīng)過程是硅烷偶聯(lián)劑kh580脫水、縮合與固化，以使硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉形成穩(wěn)定和牢固的共價鍵結(jié)合。

三是經(jīng)偶聯(lián)劑改性的粉體，都會產(chǎn)生假結(jié)顆粒和縮合后產(chǎn)生的硬顆粒，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來了很大的影響，所以硅烷偶聯(lián)劑kh580一定要進行有效分級，只有這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。