偶聯(lián)劑在涂料中使用效果

涂料一般可分為溶劑性涂料、水性涂料和粉末涂料

偶聯(lián)劑用于油漆、涂料、油墨、膠粘劑和密封膠，一般有三種應(yīng)用方法：底涂法、內(nèi)添加法和共聚改性法。

1、底涂法：即是先將偶聯(lián)劑（硅烷、鈦酸酯）用有機(jī)溶劑溶解（開(kāi)?。┖?，涂刷在底材上，待溶劑揮發(fā)后，再?lài)娖?，具體方法詳見(jiàn)附件。此種方法可取得最好的偶聯(lián)效果，也不會(huì)出現(xiàn)偶聯(lián)劑可能與樹(shù)脂體系相容穩(wěn)定性不好的問(wèn)題；缺點(diǎn)是增加了工續(xù)，往往不能被客戶(hù)所接受。有一些涂料和膠粘劑（如一些聚氨酯膠粘劑）會(huì)配合一些底漆和底涂劑使用，硅烷就是加在底漆和底涂劑使用。

2、內(nèi)添加法：即是將偶聯(lián)劑作為一種添加劑直接添加到涂料配方，這是偶聯(lián)劑的常規(guī)用法。這種方法比較簡(jiǎn)單，但也面臨著一些問(wèn)題：A. 樹(shù)脂、溶劑和顏填料中所含的水分會(huì)與硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)而導(dǎo)致其失效，即剛添加硅烷偶聯(lián)劑附著力等效果很好，但過(guò)了一段時(shí)間（如2、3個(gè)月）后這種性能就逐步消失了；B. 偶聯(lián)劑可能會(huì)與樹(shù)脂有一定的沖突，如氨基硅烷會(huì)導(dǎo)致丙烯酸樹(shù)脂焦化、增稠等。對(duì)于A問(wèn)題，可建議客戶(hù)選擇一些含水量較低的樹(shù)脂、溶劑和顏填料，并做好成品的密封；或縮短使用的周期，縮短生產(chǎn)到最終使用的時(shí)間間隔；或可在配方中添加一些與水反應(yīng)更快的物質(zhì)，以起到除水劑的作用，從而起到保護(hù)偶聯(lián)劑的作用，如KH-171和某些鈦酸酯等。對(duì)于B問(wèn)題，可能要選用一些不沖突的硅烷，如環(huán)氧基硅烷，但有時(shí)候附著力又達(dá)不到要求。這種應(yīng)用中我們的目標(biāo)客戶(hù)就是一些涂料廠。

3、共聚改性法：即將乙烯基硅烷KH-171、KH-151、KH-172和甲基丙烯酰氧基硅烷570等含有不飽和雙鍵的硅烷作為聚合單體，與丙烯酸單體、苯乙烯單體等同樣含有不飽和雙鍵單體進(jìn)行共聚（如乳液共聚等），以生產(chǎn)出硅烷接枝改性的涂料用樹(shù)脂。這種樹(shù)脂已經(jīng)將硅烷小分子接到聚合物的大分子上了，如硅丙乳液等，硅烷的另外一端——三甲（乙）氧基水解再與底材上羥基反應(yīng)，以發(fā)揮偶聯(lián)的作用。因此，這種樹(shù)脂即使不添加附著力促進(jìn)劑也能具有良好的附著力和耐水性。在這種應(yīng)用中，我們的目標(biāo)客戶(hù)就是一些生產(chǎn)硅烷改性樹(shù)脂（如硅丙乳液）的樹(shù)脂廠家和一些自己生產(chǎn)此類(lèi)樹(shù)脂的涂料廠家。

比較常用偶聯(lián)劑的油漆、涂料、油墨、膠粘劑和密封膠典型產(chǎn)品舉例：

A. 溶劑性玻璃烤漆：此類(lèi)涂料主要用于一些酒瓶、化妝品瓶、玻璃工藝品、玻璃制品的涂裝，主體樹(shù)脂通常為雙組份環(huán)氧，或環(huán)氧-丙烯酸、醇酸等體系，常用的硅烷偶聯(lián)劑是氨基硅烷KH-550、KH-792等（附著力好，但會(huì)黃變，用于淺色漆比較難）和環(huán)氧基硅烷KH-560（不著色，但附著力不如硅烷偶聯(lián)劑），添加量一般是涂料的1~2%。市場(chǎng)上的一些所謂的附著力促進(jìn)劑往往都是上述兩類(lèi)硅烷偶聯(lián)劑，比較有代表性的是臺(tái)灣德謙的1121、道康寧的Z-6121(前兩者基本是一樣的東西，均是某種特殊氨基硅烷的50%正丁醇溶液)和德固賽子公司迪高的ADDID 900（100%濃度），前兩者的市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格是170、180元/公斤左右，而后者的價(jià)格是360元/公斤左右。不過(guò)，現(xiàn)在很多玻璃烤漆的廠家已經(jīng)在使用KH-550、KH-792、KH-602和KH-560等國(guó)產(chǎn)硅烷。

B. 環(huán)氧改性有機(jī)硅耐高溫涂料：氨基硅烷如KH-550、KH-792、KH-540、KH-170在此應(yīng)用中可發(fā)揮雙重功效，一是附著力等性能的提升，二是交聯(lián)樹(shù)脂，因?yàn)榘被柰橐部煽醋魇峭檠趸杌?，可以發(fā)揮胺類(lèi)固化劑的作用。最近迪高公司近推出的一種74型環(huán)氧改性有機(jī)硅樹(shù)脂就是配合使用KH-170使用的。

C. 防腐涂料、船舶涂料：乙烯基酯樹(shù)脂防腐涂料用KH-570，環(huán)氧防腐涂料用KH-550（加入到胺類(lèi)固化劑中）、KH-560（加入到環(huán)氧樹(shù)脂中），用以提高防腐、附著、耐水等性能。

D. UV涂料：KH-560、KH-570，但UV涂料固化時(shí)間非常短，只有幾秒到十幾秒，且固化后有部分收縮，所以使用硅烷的效果差強(qiáng)人意。

E. 水性涂料：可以用我公司的KH-450、KH-578替代邁圖的WETLINK 78和道康寧的Z-6042，用567替代邁圖的COATOSIL 1770，這都是作為后添加型硅烷，主要針對(duì)替代國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品的，此類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格一般在200~300元/公斤的水平，很貴，但用戶(hù)也較少。對(duì)于水性樹(shù)脂廠和自己合成乳液的涂料廠，他們有可能使用KH-171、KH-151、KH-570。也可推薦水性鈦酸酯T30T32、311W，他們徹底解決了水解不穩(wěn)定的問(wèn)題，并能提高填料量、降低成本，提高附著力和耐水性。