硅烷偶联剂有多种形式
硅烷偶联剂
硅烷偶联剂kh560CAS号:2530-83-8 国外牌号: A-187(美国奥斯佳有机硅有限公司)(原联碳公司),美国道康宁Z-6040,日本信越KBM-403。
KBM-403(日本信越化学工业株式会社)化学名称及分子式:γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷硅烷偶联剂KH560性质:物理形态:无色或微黄色液体。
沸点:290℃。
折光率:(nD25) 1.4260-1.4280,比重(dD25)1.065-1.072。
溶解性:溶于水,同时发生水解反应,水解反应释放甲醇。
溶于醇、丙酮和在5%以下的正常使用水平溶于大多数脂肪族酯。
硅烷偶联剂KH560用途:1.是一种含环氧基的偶联剂,用于多硫化物和聚氨酯的嵌缝胶和密封胶,用于环氧树脂的胶粘剂、填充型或增强型热固性树脂、玻璃纤维胶粘剂和用于无机物填充或玻璃增强的热塑料性树脂等。
2.硅烷偶联剂kh560增强基于环氧树脂电子密封剂和封装材料及印刷电路板的电性能,提高树脂与基体或填充剂之间的粘结力。
3.硅烷偶联剂KH-560能够增强许多无机物填充的尼龙,聚丁烯对苯二酸酯在内的复合材料的电学性能。
对范围广泛的填充剂和基体,象粘土、滑石、硅灰石、硅石、石英或铝、铜和铁在内的金属都有效。
4.从添加硅烷偶联剂KH560获益的具体应用,包括:用石英填充的环氧密封剂、预混配方,用砂填充的环氧树脂混凝土修补材料或涂层和用于制模工具和金属填充的环氧树脂材料。
5.免除了对多硫化物和聚氨酯密封胶和嵌缝化合物中独立底漆的要求。
6.硅烷偶联剂KH560还可以改进含水丙烯酸胶乳嵌缝胶和密封胶,基于聚氨酯和环氧树脂的涂层中的粘合。
7.生产包装运输:KH560用塑料桶包装,每桶净重5kg, 10kg, 20kg,代办托运。
(用量注意:硅烷偶联剂处理无机表面材料并非用量越多越好,理想的添加量是能够使硅烷偶联剂在无机材料表面里形成一层单分子层,与无机材料表面羟基反应,从而提高无机材料的亲油性。
如果硅烷偶联剂用量过多,则偶联剂自身水解后发生交联反应,从而是材料力学性能降低。
硅烷偶联剂
在连接过程中,为了胶粘剂和被粘物表面之间获得一坚固的粘接界面层,常利用含有反应活性基团的偶联剂与被粘物固体表面形成化学键来实现。
由偶联剂的化学组成的结构看,偶联剂是这样的一类化合物,它们的分子两端通常含有性质不同的基团;一端的基团与被粘物(如玻璃纤维、磨料等)表面发生化学作用或物理作用,另一端的基团则能和粘合剂(如合成树脂)发生化学作用或物理作用,从而使被粘物和粘合剂能很好地偶联起来,获得了良好的粘结,改善了多方面的性能,并有效地抵抗了水的侵蚀。
按化学组成偶联剂主要可分为有规格和有机硅两大类,此外还有钛酸酯等。
有机硅烷是一类品种很多,效果也很显著的表面处理剂,其一般结构通式为:R n SiX4-n式中:R——有机基团,是可与合成树脂作用形成化学键的活性基团。
X——易于水解的基团,水解后能与玻璃表面作用。
n——1、2或3,绝大多数硅烷处理剂n=1。
1、X基团与玻璃表面的机理乙烯基三乙氧基硅烷水解后生成硅烷三醇的中间产物。
硅烷三醇的三个活性基中,一个与玻璃表面的羟基作用,脱去一分子水而形成强的硅—氧—硅键(Si —O—Si)。
余下的两个活性基也同时进行分子间脱水反应,在玻璃表面形成一种聚合物薄膜层,这样,硅烷偶联剂通过化学键与玻璃表面牢固结合,在玻璃表面上生成Si—R中的R基团向外的有机硅单分子层、多分子层,还有以物理吸附引起的沉积层。
通过同位素和电子显微镜的表征研究证明:硅烷偶联剂与玻璃纤维表面以化学反应形成了牢固的共价键,同时它在玻璃纤维表面上不是孤立的各斑点,而是铺展成为连续的薄膜面。
因此改变了玻璃纤维表面原来的性质,使之具有憎水性和亲有机粘结剂的性质。
2、R基团与树脂基体的作用机理硅烷偶联剂的种类很多,随着R基团的不同,可与之反应的树脂基体的活性基团也不同,以R基团为乙烯基一CH=CH2与不饱和聚酯树脂中的不饱和双键的反应为例:含乙烯基和甲基丙烯酰基的硅烷处理剂,对不饱和聚酯树脂和丙烯酸树脂等特别有效,其原因是,偶联剂中的不饱和双键和树脂中的不饱和双键,在引发剂和促进剂作用下很容易发生化学反应。
什么是硅烷偶联剂
硅烷偶联剂知识硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机 硅化合物,其经典产物可用通式YSiX3表示。
式中,Y 为非水解基团(也 是有机基团,可以为环氧基、甲基丙稀酰氧基、巯基、氨基、烷基、异氰 酸酯基和乙烯基),可与高分子发生化学反应或形成氢键,从而与高分子 形成牢固的结合;X 为可水解基团(包括Cl 、Me-。
-、Et-O-、i-Pr-O-、 MeO-CH2CH2-O-等),可与含羟基无机材料反应。
由于这一特殊结构,硅 烷偶联剂会在无机材料(如玻璃、金属或矿物)和有机材料(如有机聚合 物、涂料或粘合剂)的界面起作用,结合或偶联两种截然不同材料。
有增 强有机物与无机化合物之间的亲和力作用,并可强化提高复合材料的物理 化学性能,如强度、韧性、电性能、耐水、耐腐蚀性。
性能特点及优势使用玻璃纤维或矿物增强有机聚合物时,聚合物和无机材料之间的界 面或界面相涉及许多物理和化学因素之间复杂交叉作用。
这些因素和粘合 力、物理强度、膨胀系数、浓度梯度和产品性能保持力相关。
影响粘合的 重要破坏力量就是水分迁移到无机增强的亲水表面。
水分侵蚀界面,破坏 了粘接。
“真正”的偶联剂在无机和有机材料的界面可以形成耐水键结。
硅烷 偶联剂具有独特的化学和物理性能,不但增强了结合强度,更重要的是, 防止了在复合材料老化和使用过程中在界面上的键结解体。
偶联剂赋予了 两个相异、难以结合表面之间的稳定结合。
硅烷偶联剂不仅可用作基体间的弹性桥联剂,即改善两种不同化学性 能材料之间的粘接性,达到提高制品的机械、电绝缘、抗老化及憎水等综 合性能的目的;也可用作材料表面改性剂,赋予防水、防静电、防霉、防臭、抗血凝及生理惰性等性能;还可以用作非交联聚合物体系的交联固化 一、定义及性能特点机脑股 有树橡剂,使其实现常温常压固化。
在复合材料中,选择合适的硅烷可以使复合材料的弯曲强度提高40%以上。
硅烷偶联剂也增强了涂层和粘合剂之间的结合强度,同时增强了对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。
硅烷偶联剂的用法简介(三)
硅烷偶联剂的用法简介(三)硅烷偶联剂的使用方法使用硅烷偶联剂有两种基本的途径。
硅烷可以用于无机材料与树脂混合前的无机材料的表面处理,或者硅烷直接加入有机树脂中。
1/无机的材料的表面处理在无机材料被加入有机材料之前,有两种通用方法可以用于无机填充材料表面的处理。
1.1湿法通过用硅烷偶联剂稀释液混合无机材料浆由混合无机的材料浆,可以得到一个高度均一和精桷的无机材料的表面处理。
1.2干法高剪切、高速率的混合器被用于将硅烷偶联剂将无机材料分散进入无机材料。
硅烷通常以纯的或以浓缩液的形式使用。
与湿方法相比,干法最常适用于大规模生产中,在一个相对小的时间内处理大量的填充材料并且产生相对微乎其微的混合垃圾。
,但是这种方法更难得到均一处理。
2/有机材料中的添加与无机材料表面处理方法相比较,向有机材料中加入硅烷在工业中应用更加广泛因为其优秀的加工效率,虽然可能更加困难。
有两种通用的方法。
2.1整体混合法这种方法涉及将硅烷偶联剂与由无机材料和有机材料一起混合的合成物配方进行简单的搅拌。
2.2母料法在这个方法中硅烷偶联剂首先加入少量有机树脂材料形成所谓的母料。
通常以小球的形式或大颗粒的形式,当生产合成材料时,在小团或的表格大小粒,当生产合成的材料时,母料可以和有机材料小球一起很容易地添加。
3/硅烷偶联剂溶液的制备我们知道硅烷偶联剂在使用时,硅烷偶联剂溶液需要进行稀释,这些溶液制备方法如下:硅烷通常用水稀释成约0.1~2%的浓度,如果使用硅烷是不溶于水的,推荐与0.1~2.0%的乙酸水溶液或乙醇水溶液(乙酸、乙醇、水一起)联合使用,乙酸用于控制水解速率,PH值的调整极大影响硅烷醇的稳定性。
(1)将乙酸加入水中制备最终浓度为0.1~2%的水溶液。
如果硅烷溶解性更好,推荐使用更低浓度的乙酸溶液。
对于氨基硅烷,无需添加乙酸。
(2)将硅烷偶联剂滴入乙酸水溶液并混合至最终浓度为0.1~2.0%。
缓慢滴加硅烷,快速搅拌水溶液,这样可以防止生成凝胶。
硅烷偶联剂
偶联剂
亲无机物 的基团
亲有机物 的基团
降低合成树脂熔体的粘度
,改善填充剂的分散度以 提高加工性能
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3
二、偶联剂的作用
偶联剂被称作“分子桥”,用以改善无机物与有机物之间的界面作用, 从而大大提高复合材料的性能,如物理性能、电性能、热性能、旋光性能 等。
偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反 应,又能与基体树脂反应,在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层, 界面层能传递应力,从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度,提高了复 合材料的性能,同时还可以防止其它介质向界面渗透,改善了界面状态, 有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
硅烷偶联剂
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1
主讲内容
偶联剂 硅烷偶联剂定义与结构 硅烷偶联剂作用机理 有机硅烷偶联剂的选择原则 硅烷偶联剂的种类及应用 硅烷偶联剂使用方法
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2
偶联剂
一、偶联剂定义 偶联剂( Coupling agent),又称表面改性劑。在塑料配混中,改善合成树脂 与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。
硅烷偶联剂结构
结构通式为YnSiX(4-n);
1.通式中n为0~3的整数;
2. X为可水基团,遇水溶液、空气中的水分或无机物表面吸附的水分均可引起分解, 与无机物表面有较好的反应性。典型的X基团有烷氧基、芳氧基、酰基、氯基等; 最常用的则是甲氧基和乙氧基;
3. Y为非水解的、可与高分子聚合物结合的有机官能团。如乙烯基、乙氧基、氨基、 环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基等,与各种合成树脂、橡胶有较强的亲和力或反应 能力。
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6
常用的代表性硅烷偶联剂
偶联剂名称
乙烯基三氯硅烷 乙烯基三乙氧基硅烷 乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷
硅烷偶联剂种类硅烷偶联剂的型号及用途.doc
硅烷偶联剂种类硅烷偶联剂的型号及用途硅烷偶联剂的型号,及用途硅烷偶联剂KH-550:化学名称:γ—氨丙基三乙氧基硅烷分子式:H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3 物化性质及指标:1.外观:无色透明液体 2.含量(%):≥98.0 3.密度(25°C g/cm3):0.938~0.942 4.折光率(nD25):1.419~1.421 5.沸点(°C):217用途:本分子中含有两种不同的活性基因氨基和乙氧基,用来偶联有机高分子和无机填料,增强其粘结性,提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能。
常用于玻纤、铸造、纺织物助剂、绝缘材料、粘胶剂等行业。
适用于本偶联剂的树脂主要有环氧、酚醛、三聚氰胺、尼龙、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚亚酰胺、EVA、PBT、PPO等。
1.本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、碳酸酯等热塑性和热固性树脂,能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能,并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。
2.本品是优异的粘结促进剂,可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料,可改善颜料的分散性,并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性,也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。
3.用于氨基硅油及其乳液的合成。
硅烷偶联剂KH-560:化学名称:γ—(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷分子式:物化性质及指标:本品易溶于多种溶剂,水解后释放甲醇,固化后形成不溶的聚硅氧烷。
1.外观:无色透明液体 2.含量(%)≥98.0 ;3.密度(25°C g/cm3)1.065~1.072;4. 折光率(nD25):1.4265~1.4275;5. 沸点(°C):290用途:1.主要用于改善有机材料和无机材料表面的粘接性能,提高无机填料底材和树脂的粘合力,从而提高复合材料的机械强度,电气性能并且在湿态下有较高的保持率。
硅烷偶联剂的种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响
硅烷偶联剂的种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响一、本文概述本文旨在探讨硅烷偶联剂的种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响。
硅烷偶联剂作为一种重要的表面处理剂,广泛应用于二氧化硅的改性,以提高其与其他材料的相容性和性能。
本文将系统介绍硅烷偶联剂的种类和结构特点,分析其与二氧化硅表面的相互作用机制,以及如何通过调整硅烷偶联剂的类型和结构来优化二氧化硅表面的聚合物接枝改性效果。
本文将首先概述硅烷偶联剂的基本分类,包括单官能团硅烷、双官能团硅烷和多官能团硅烷等。
随后,将详细讨论这些硅烷偶联剂的结构特点,如官能团的种类、数量和排列方式等。
在此基础上,本文将深入探讨硅烷偶联剂与二氧化硅表面之间的化学反应和物理吸附过程,揭示其对接枝改性的影响机制。
通过本文的研究,期望能够为二氧化硅的表面改性提供理论支持和实践指导,为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文也期望能够为硅烷偶联剂的设计和优化提供新的思路和方法,推动其在材料科学和工业领域的应用发展。
二、硅烷偶联剂的种类与结构硅烷偶联剂是一类特殊的有机硅化合物,其分子结构中同时含有能够与无机材料(如二氧化硅)反应的硅烷基团和能够与有机聚合物反应的有机官能团。
因此,硅烷偶联剂能够在无机材料和有机聚合物之间建立起化学键合,从而改善两者之间的相容性和界面性能。
硅烷偶联剂的种类繁多,结构各异,其种类与结构对二氧化硅表面聚合物接枝改性的影响至关重要。
根据硅烷偶联剂分子中有机官能团的不同,可以将其分为氨基硅烷、环氧硅烷、乙烯基硅烷、巯基硅烷等多种类型。
这些有机官能团能够与聚合物中的相应基团发生反应,如氨基硅烷可以与含有羧基或酸酐的聚合物发生酰胺化反应,环氧硅烷可以与含有羟基或氨基的聚合物发生开环反应等。
因此,不同类型的硅烷偶联剂适用于不同的聚合物体系。
硅烷偶联剂分子中的硅烷基团也是影响其性能的关键因素。
硅烷基团的数量、位置以及硅原子上的取代基等都会影响其与二氧化硅表面的反应活性。
硅烷偶联剂的产品分类与用途.pdf
硅烷偶联剂的产品分类与用途.pdf硅烷偶联剂介绍目录1硅烷偶联剂 (1)有机硅烷偶联剂的选择原则 (3)偶联剂用量 (4)硅烷偶联剂作用机理 (5)硅烷偶联剂使用方法 (6)硅烷偶联剂分类与用途 (7)硅烷偶联剂A-151 (7)硅烷偶联剂A-171 (8)硅烷偶联剂A-172 (9)硅烷偶联剂KH-540 (9)硅烷偶联剂KH-550 (10)硅烷偶联剂KH-551 (10)硅烷偶联剂KH-560 (11)硅烷偶联剂KH-570 (12)硅烷偶联剂KH-580 (13)硅烷偶联剂KH-602 (13)硅烷偶联剂KH-791 (14)硅烷偶联剂KH-792 (15)硅烷偶联剂KH-901 (16)硅烷偶联剂KH-902 (16)硅烷偶联剂nd-22 (17)硅烷偶联剂ND-42(南大42) (17)硅烷偶联剂ND-43 (17)硅烷偶联剂SI-69 (18)苯基三甲氧基硅烷 (18)苯基三乙氧基硅烷 (19)甲基三乙氧基硅烷 (20)钛酸酯偶联剂 (20)钛酸酯偶联剂101(钛酸酯TTS) (20)钛酸酯偶联剂102 (21)钛酸酯偶联剂105 (21)有机硅烷偶联剂的选择原则有机硅烷偶联剂的选择一般凭借对有机硅烷偶联剂侧试数据进行经脸总结,准确.地预测有机硅烷偶联剂是非常困难的。
使用有机硅烷偶联剂后增大的键强度是一系列复杂因素的综合,如浸润、表面能、边界层的吸附、极性吸附,酸碱相互作用等.预选有机硅烷偶联剂可遵循以下规津:不饱和聚醋可选用乙烯纂、环氧基及甲基丙烯陈氧基型有机硅烷偶联剂;环氧树脂宜选用环氧基或氨基型有机硅烷偶联剂;酚醛树脂宜选用氨基或服基型有机硅烷偶联剂;烯烃聚合物宜选用乙烯基型右机硅烷偶联剂;硫磺硫化的橡胶宜选用疏基型有机硅烷偶联剂等,一、选用硅烷偶联剂的一般原则已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。
因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。
混凝土中掺入硅烷偶联剂的原理及应用
混凝土中掺入硅烷偶联剂的原理及应用一、前言混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其性能和耐久性对于工程质量和使用寿命有着至关重要的影响。
目前,随着科学技术的发展,各种新型的混凝土材料已经被研发出来,其中掺入硅烷偶联剂的混凝土材料具有良好的耐久性和抗渗透性能。
本文将从硅烷偶联剂的基本原理、硅烷偶联剂在混凝土中的应用、硅烷偶联剂对混凝土性能的影响等方面进行详细介绍。
二、硅烷偶联剂的基本原理硅烷偶联剂是一种有机硅化合物,其分子结构中含有有机基和硅烷基两部分。
硅烷基具有亲硅性和亲水性,可以与无机物质如矿物、金属、玻璃等表面发生化学反应,从而产生强的结合力。
有机基则可以与有机物质如聚合物表面发生反应,从而将硅烷偶联剂与聚合物表面结合起来。
硅烷偶联剂在混凝土中的主要作用是将水泥凝胶与骨料表面结合起来,从而提高混凝土的强度和抗渗透性。
具体来说,硅烷偶联剂可以通过以下机理实现对混凝土性能的改善:1.与水泥凝胶结合:硅烷偶联剂中的硅烷基可以与水泥凝胶中的游离氢氧根(OH-)结合,形成化学键,从而将水泥凝胶与骨料表面结合起来。
2.与骨料表面结合:硅烷偶联剂中的硅烷基可以与骨料表面的游离氢氧根结合,形成化学键,从而将骨料表面覆盖住,从而防止水泥凝胶与骨料表面间的剪切力。
3.改善混凝土孔隙结构:硅烷偶联剂可以填充混凝土孔隙,形成一种致密的界面层,从而提高混凝土的密实性和抗渗透性。
三、硅烷偶联剂在混凝土中的应用硅烷偶联剂在混凝土中的应用主要有两种方式:直接掺入混凝土中和涂覆在混凝土表面。
下面将分别进行介绍。
1.直接掺入混凝土中将硅烷偶联剂掺入混凝土中,可以在混凝土制备的过程中实现硅烷偶联剂的均匀分散,从而提高混凝土的性能。
目前,硅烷偶联剂的掺入量一般为水泥用量的1%~5%。
2.涂覆在混凝土表面将硅烷偶联剂涂覆在混凝土表面,则可以通过化学反应将硅烷偶联剂与混凝土表面结合起来,从而提高混凝土的性能。
将硅烷偶联剂涂覆在混凝土表面的方法一般有喷涂、刷涂、浸润等。
硅烷偶联剂种类【硅烷偶联剂的型号及用途】
硅烷偶联剂种类【硅烷偶联剂的型号及用途】【硅烷偶联剂的型号及用途】本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意!硅烷偶联剂的型号,及用途硅烷偶联剂KH-550:化学名称:γ丙基三甲氧基硅烷分子式:物化性质及指标:本品易溶于多种溶剂,水解后释放甲醇,固化后形成不溶的聚硅氧烷。
1、外观:无色透明液体2、含量≥ ;3、密度~;4、折光率:~;5、沸点:290用途:1、主要用于改善有机材料和无机材料表面的粘接性能,提高无机填料底材和树脂的粘合力,从而提高复合材料的机械强度,电气性能并且在湿态下有较高的保持率。
2、改善双组份环氧密封剂的粘合力,改善丙烯酸胶乳、密封剂、聚氨酯、环氧涂料的粘合力,免除了对多硫化物和聚氨酯密封胶和嵌缝化合物中独立底漆的要求。
3、此产品适用于填充石英的环氧密封剂,预混配方,填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料。
4、作为无机填料表面处理剂,广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、硅石白炭黑、石英、铝粉、铁粉。
5、改善用玻璃纤维粗纱增强的硬复合材料的强度性能,在调温期后,把强度性能保持在最大程度。
6、增强基于环氧树脂电子密封剂和封装材料及印刷电路板的电性能,增强许多无机物填充的尼龙、聚丁烯对苯二酸酯在内的复合材料的电学性能。
7、适用于支柱式合成绝缘子。
硅烷偶联剂KH-570:化学名称:γ巯丙基三甲氧基硅烷分子式:HSCH2CH2CH2Si3 物化性质及指标:1、外观:淡黄色透明液体;2、含量:≥96;3、密度:~;4、折光率:~;5、沸点:219 用途:常用于处理SiO2、炭黑等无机填料,在橡胶、硅橡胶等聚合物中起活化剂、偶联剂、交联剂、补强剂的作用。
硅烷偶联剂KH-602:化学名称:N--γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷分子式:物化性质及指标:1、外观:无色透明液体;2、含量:≥;3、密度:~;4、折光率:~;5、沸点:234 用途:1、本品为双氨基官能团硅烷,在水性体系中具有良好的稳定性,广泛用于纺织印染、化妆品行业,使织物具有良好的柔软、滑爽等整理效果。
硅烷偶联剂
主讲内容
偶联剂 硅烷偶联剂定义与结构 硅烷偶联剂作用机理 有机硅烷偶联剂的选择原则 硅烷偶联剂的种类及应用 硅烷偶联剂使用方法
偶联剂
一、偶联剂定义 偶联剂( Coupling agent),又称表面改性劑。在塑料配混中,改善合成树脂 与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。
161.5 190.3
相对密 度 (25℃)
1.26 0.93
折射率 (25℃)
1.432 1.395
闪点 /℃
21 54
沸点/℃ (101.324×1 03Pa)
19 161
乙烯基三氯硅烷 乙烯基三乙氧基硅烷
乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷
γ-缩水甘油丙基-三甲氧基硅烷 γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基 硅烷 N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-三甲氧 基硅烷 N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基-甲基三甲氧基硅烷 γ-氯丙基-三甲氧基硅烷 γ-巯丙基-三甲氧基硅烷 γ-氨丙基-三甲氧基硅烷
硅烷偶联剂
一、硅烷偶联剂定义与结构
硅烷偶联剂定义
硅烷偶联剂又名硅烷处理剂、底涂剂,是一类在分子中同时含有两种不同化学性质 基团的有机硅化合物,可以和有机与无机材料发生化学键合(偶联),增加两种材料的 粘接性。
硅烷偶联剂结构
结构通式为YnSiX(4-n); 1.通式中n为0~3的整数;
2. X为可水基团,遇水溶液、空气中的水分或无机物表面吸附的水分均可引起分解,
下表为聚合物基料与常用硅烷偶联剂的适用性
五、硅烷偶联剂的使用
1. 硅烷偶联剂的用量
硅烷偶联剂用量与偶联剂的品种及填料的比面积有关,假设为单分子 层吸附,可按下式进行计算:
硅烷偶联剂最小包覆面积以硅烷偶联剂的品种不同而异。一般来说,实 际用量要小于用上述公式计算的用量。当不知道无机粉体的比表面积数 据或硅烷偶联剂的最小包覆面积时,可将硅烷偶联剂用量选定为无机粉 体质量的0.10%~1.5%。
硅烷偶联剂
当Y为无反应性的烷基或芳基时,可 用于非极性树脂,如硅橡胶、聚苯乙烯 等的胶接中。当Y含氨基时,是属于催化 性的,能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛 的聚合中作催化剂,也可作为环氧和聚 氨酯树脂的固化剂,这时偶联剂完全参 与反应,形成新键。x 基团的种类对偶联 效果没有影响。因此,根据Y基团中反应 基的种类,硅烷偶联剂也分别称为乙烯 基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基 硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷等,这几种 有机官能团硅烷是最常用的硅烷偶联剂。
填充塑料
可预先对填料进行表面处理, 也可直接加入树脂中。能改善填 料在树脂中的分散性及粘合力, 改善无机填料与树脂之间的相容
性,改善工艺性能和提高填充塑
料(包括橡胶)的机械、电学和 耐气候等性能。
用作密封剂、粘接剂和
涂料的增粘剂
硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以 来无法粘接的难题。硅烷偶联剂作为增粘剂的 作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可 以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可 以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界 面形成强力较高的化学键, 大大改善了粘接强 度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法:一是 作为骨架材料的表面处理剂胶粘剂工业的具体应用有如 下几个方面:
①在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接, 若使用硅烷类增粘剂,就能与金属氧化物 缩合,或跟另一个硅烷醇缩合,从而使硅 原子与被胶物表面紧紧接触。如在丁腈酚 醛结构胶中加入硅烷作增粘剂,可以显著 提高胶接强度。
②在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采 用硅烷作处理剂。它能与界面发生化学反 应,从而提高胶接强度。例如,氯丁胶胶 接若不用硅烷作处理剂时,胶接剥离强度 为1.07公斤/厘米2,若用氨基硅烷作处理 剂,则胶接的剥离强度为8.7公斤/厘米2。
目 录
• 简介 • 应用领域 • 具体应用 • 其他方面应用
偶联剂相关资料全
硅烷偶联剂硅烷偶联剂又名硅烷处理剂、底涂剂,是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物,其通式为RSiX3,式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团,如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够水解的烷氧基,如卤素、烷氧基、酰氧基等。
硅烷偶联剂是在分子中具有两种以上不同反应基的有机硅单体,它可以和有机与无机材料发生化学键合 (偶联),增加两种材料的粘接性。
通式中n为0~3的整数; X表示水解性官能基,它可与甲氧基、乙氧基、溶纤剂以及无机材料(玻璃、)等发生偶联反应; Y为有机官能团,如乙烯基、乙氧基、氨基、环氧金属、SiO2基、甲基丙烯酰氧基、巯基等,可与无机材料、各种合成树脂、橡胶发生偶联反应。
典型硅烷偶联剂性能如下表:用于玻璃纤维、无机填料表面处理。
用作密封剂、胶粘剂和涂料增稠剂。
还应用于使固定化酶附着到玻璃基材表面、油井钻探防砂、使砖石表面具有憎水性、使荧光灯涂层具有较高的表面电阻、提高液体色谱中有机相对玻璃表面的吸湿性能等。
由硅氯仿与带有活性基团的烯烃在铂催化剂催化下加成再经醇解制得。
代表性硅烷偶联剂如表所示。
根据硅烷偶联剂的反应机理,水解性官能基X遇水生成硅醇。
如果是无机材料(如玻璃),则偶联剂和玻璃表面的硅醇发生缩合反应,在玻璃和硅烷偶联剂之间形成共价键。
利用这一特点,硅烷偶联剂可用于处理玻璃纤维(制增强塑料)、改进涂料和粘合剂性能以及用于处理无机填料的表面等,对于玻纤增强不饱和聚酯来说,以用甲基丙烯酰氧基硅烷为宜;对于环氧树脂层压板,则以用环氧化硅烷及氨基硅烷为宜。
硅烷偶联剂的新用途是作为聚乙烯交联剂,通过聚乙烯和乙烯基三甲氧基硅烷接枝共聚,或通过聚乙烯与硅烷发生缩合反应进行交联。
经过处理的聚乙烯可用作电缆及复杂的异型材料。
为了适应功能性高分子复合材料的发展,已开发出一些新型硅烷偶联剂,如γ-脲基丙基- 三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油基丙基-甲基-二乙氧基硅烷及N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷等。
什么是硅烷偶联剂
硅烷偶联剂知识一、定义及性能特点硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物,其经典产物可用通式YSiX3表示。
式中,Y为非水解基团(也是有机基团,可以为环氧基、甲基丙稀酰氧基、巯基、氨基、烷基、异氰酸酯基和乙烯基),可与高分子发生化学反应或形成氢键,从而与高分子形成牢固的结合;X为可水解基团(包括Cl、Me-O-、Et-O-、i-Pr-O-、MeO-CH2CH2-O-等),可与含羟基无机材料反应。
由于这一特殊结构,硅烷偶联剂会在无机材料(如玻璃、金属或矿物)和有机材料(如有机聚合物、涂料或粘合剂)的界面起作用,结合或偶联两种截然不同材料。
有增强有机物与无机化合物之间的亲和力作用,并可强化提高复合材料的物理化学性能,如强度、韧性、电性能、耐水、耐腐蚀性。
性能特点及优势使用玻璃纤维或矿物增强有机聚合物时,聚合物和无机材料之间的界面或界面相涉及许多物理和化学因素之间复杂交叉作用。
这些因素和粘合力、物理强度、膨胀系数、浓度梯度和产品性能保持力相关。
影响粘合的重要破坏力量就是水分迁移到无机增强的亲水表面。
水分侵蚀界面,破坏了粘接。
“真正”的偶联剂在无机和有机材料的界面可以形成耐水键结。
硅烷偶联剂具有独特的化学和物理性能,不但增强了结合强度,更重要的是,防止了在复合材料老化和使用过程中在界面上的键结解体。
偶联剂赋予了两个相异、难以结合表面之间的稳定结合。
硅烷偶联剂不仅可用作基体间的弹性桥联剂,即改善两种不同化学性能材料之间的粘接性,达到提高制品的机械、电绝缘、抗老化及憎水等综合性能的目的;也可用作材料表面改性剂,赋予防水、防静电、防霉、防臭、抗血凝及生理惰性等性能;还可以用作非交联聚合物体系的交联固化剂,使其实现常温常压固化。
在复合材料中,选择合适的硅烷可以使复合材料的弯曲强度提高40%以上。
硅烷偶联剂也增强了涂层和粘合剂之间的结合强度,同时增强了对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。
硅烷偶联剂可提供的其他优势包括:1、更好的浸湿无机材料2、复合时具有更低的粘度3、更光滑的复合材料表面4、降低无机材料对热固复合材料催化剂的抑制作用5、更清晰透明的增强塑料二、硅烷偶联剂的作用机理硅烷偶联剂的作用和效果以被人们认识和肯定,但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此显著的影响,现在还没有一套完整的偶联机理来解释。
硅烷偶联剂及其应用技术
• SCA在聚合物化学结构改性中的应用
随着聚合物通过接枝、嵌段或大分子单体改性的深入研究,高性能或综 合性能优越的高分子不断涌现,有机硅改性聚合物或有机物改性有机聚硅氧 烷的研发,以及不同化学结构的聚合物的复合制备高分子合金或聚合物/金属 复合材料的制造,SCA作为这些材料交联、扩链、接枝的单体或增黏、增强 助剂的助剂越来越普遍,今后在这些领域的用途还将继续扩大,
SCA的水解反应为离解的化学平衡体系,其水解平衡反应式如下:
酸和碱是以上反应的催化剂,在中性介质中,SCA水解速率较慢,一般来说, 酸催化水解比较容易实现,
SCA中有机基团的种类和硅酸酯基团的种类和数目越多,其SCA的水解稳 定性越大,即生成的硅醇也就越稳定,因此,提高SCA的稳定性对分散纳米粒子 具有重要意义,
根据聚合物的不同性质, Q 应与聚合物分子有较强的亲和力或反应能力, 如甲基、 乙烯基、氨基、环氧基、巯基、丙烯酰氧丙基等,典型的 X 基团有烷氧基、芳氧基、 酰基、氯基等,但最常用的则是甲氧基和乙氧基,
SiC
HO OH OH
R
R
R
HO
OH HO Si O Si O Si OH
H2O HO
SiC
OH
• SCA金属表面处理中的应用
由于SCA在水解后能形成三烃基的硅醇,醇羟基之间可以互相反应生成 一层交联的致密网状疏水膜,由于这种膜表面有能够和树脂起反应的有机 官能团,因此对漆膜的附着力会大大提高,抗腐蚀、耐摩擦、抗冲击能力也 随之提高,同时,由于SCA膜本身具有疏水性,从而具有一定的防腐效果,且与 膜的致密程度成正比,
浑浊程度观测法
在装有SCA溶液的烧杯下面放入一印有清晰字体的纸片,随着SCA水解 时间延长,隔一段时间定期观察一次,当不能读出纸片上的字体时,此时表明 SCA水解溶液变浑浊,记录此时的水解时间,
硅烷偶联剂原理合成与应用
硅烷偶联剂原理合成与应用
第一步骤是将有机基团连接到硅原子上。
这通常通过将硅烷和卤素化
合物反应来实现。
在这个反应中,硅烷中的氢原子被卤素取代,形成有机
取代的硅烷化合物。
第二步骤是在有机基团上引入反应活性基团。
这可以通过和含有反应
活性基团的化合物反应来实现。
在这个反应中,有机基团中的一个氢原子
被连接到反应活性基团上。
1)表面改性剂:硅烷偶联剂可以通过与材料表面反应,形成键合,并
将有机基团引入到材料表面,改善材料的亲水性、耐温性和耐刻蚀性。
这
使得硅烷偶联剂被广泛用于涂料、纸张、纤维和橡胶等材料的表面改性。
2)黏合剂和密封剂:硅烷偶联剂可以用作黏合剂和密封剂的组成部分。
它们可以用于粘接和密封玻璃、陶瓷、金属和塑料等材料。
3)表面涂层:硅烷偶联剂可以用于涂覆材料的表面,形成一层保护膜。
这些膜可以提供材料的耐候性、耐化学腐蚀性和耐磨损性。
4)生物医学应用:硅烷偶联剂可以用于改善生物材料的生物相容性。
硅烷偶联剂可以通过与生物材料表面的反应,减少生物材料的毒性和引起
的免疫反应。
5)涂料添加剂:硅烷偶联剂可以用作涂料的添加剂,可以提高涂料的
抗划伤性、耐化学腐蚀性和耐候性。
总之,硅烷偶联剂的合成原理是通过将有机基团和反应活性基团引入
到硅原子上,从而得到有机取代的硅烷化合物。
硅烷偶联剂具有广泛的应用,包括表面改性剂、黏合剂和密封剂、表面涂层、生物医学应用和涂料
添加剂等。
通过使用硅烷偶联剂,可以改善材料的性能,并在不同领域中发挥重要作用。
复合材料 硅烷偶联剂
复合材料硅烷偶联剂
复合材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,通
常具有比单一材料更优异的性能。
复合材料通常由增强材料和基体
材料组成,其中增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、或者其他纤维
材料,而基体材料则通常是树脂或者金属。
硅烷偶联剂是一种常用于复合材料制备过程中的化学添加剂。
它能够在有机物和无机物之间建立化学键,从而改善复合材料的界
面结合性能。
硅烷偶联剂通常具有亲水性和亲油性,能够在有机树
脂和玻璃纤维等无机材料之间形成良好的结合,提高复合材料的强度、韧性和耐久性。
在复合材料制备过程中,硅烷偶联剂可以通过表面处理的方式,将其分子与增强材料表面发生化学反应,形成一层非常薄的化合物膜,从而增强增强材料与基体材料之间的粘结力。
这有助于提高复
合材料的整体性能,并且能够减少增强材料与基体材料之间的应力
集中,延长复合材料的使用寿命。
此外,硅烷偶联剂还可以提高复合材料的耐热性、耐候性和耐
化学腐蚀性,使其在不同的工程领域得到广泛应用,如航空航天、
汽车制造和建筑材料等领域。
总的来说,硅烷偶联剂在复合材料制备中扮演着至关重要的角色,通过改善复合材料的界面结合性能,提高其整体性能和使用寿命,推动了复合材料在各行业的广泛应用和发展。
常用硅烷偶联剂介绍
常用硅烷偶联剂介绍常用硅烷偶联剂介绍1.KH550KH550硅烷偶联剂CAS号:9佃-30-2一、国外对应牌号A-1100 (美国联碳),Z-6011 (美国道康宁),KBM-903 (日本信越)。
本品有碱性,通用性强,适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。
二、化学名称分子式:名称:Y氨丙基三乙氧基硅烷别名:3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺\|【3-Triethoxysilylpropylamine APTES 】,Y氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷【3-Aminpropyltriethoxysilane AMEO 】—------- -------- ------------------------ ■-------------------------------------------- 1分子式:NH 2(CH 2)3Si(OC 2H5)3分子量:221.37分子结构:-INH2—C H2—CH3—CH2—S1-OC2H5OC2H5三、物理性质:外观:无色透明液体密度(P 25C ):0.946沸点:2仃C折光率nD25: 1.420溶解性:可溶于有机溶剂,但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂;可溶于水。
在水中水解,呈碱性。
本品应严格密封,存放于干燥、阴凉、避光的室内。
四、KH550主要用途:本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂,能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能,并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。
本品是优异的粘结促进剂,可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料,可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性,也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。
在树脂砂铸造中,本品增强树脂硅砂的粘合性,提咼型砂强度抗湿性。
在玻纤棉和矿物棉生产中,将其加入到酚醛粘结剂中,可提高防潮性及增加压缩回弹性。
硅烷偶联剂聚合物
硅烷偶联剂聚合物
硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有有机基团和活性硅烷基团,在多种基材表面具有良好粘结性能的化合物。
硅烷偶联剂在许多领域都有广泛的应用,包括涂料、粘合剂、密封剂、增强复合材料等。
硅烷偶联剂聚合物则是由硅烷偶联剂聚合而成的有机高分子材料。
硅烷偶联剂聚合物的制备方法有多种,其中最常见的是自由基聚合和缩聚反应。
自由基聚合是硅烷偶联剂与乙烯基单体在引发剂的作用下发生聚合反应,生成高分子聚合物。
缩聚反应则是硅烷偶联剂与含有两个或多个反应性基团的化合物进行反应,生成高分子聚合物。
硅烷偶联剂聚合物具有许多优异的性能,如良好的耐候性、耐腐蚀性、耐磨性、绝缘性等。
此外,硅烷偶联剂聚合物还具有与多种基材表面良好的粘结性能,可以广泛应用于各种领域。
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第一章总论1.1 概述硅烷偶联剂有多种形式,本工程的主要产品有两种,化学名称为氯丙基三乙氧基硅烷,化学结构式为:CL(CH2)3Si(OC2H5)3。
第二种为硅烷偶联剂,其化学名称为γ-氯丙基三氯硅烷(四硫化物)。
化学结构式为:CLCH2CH2Si3。
γ2为无色透明液体,呈酸性,遇水易水解。
分子量240.49,沸点:220℃。
γ2的主要用途是可为制备多种硅烷偶联剂的主要原料。
另外还可以作为一种橡胶制品的各种物理机械性能。
γ2还可以合成含系铵盐阳离子的有机硅化合物,用作防霉菌,防臭整理剂,具有特殊的杀菌、防臭,抗静电及表面活性。
本工程γ2年产量为4000吨/年。
氯内基三氯硅烷为氯烃基官能团硅烷,易溶于有机溶剂,常温下为无色或微黄色透明液体,分子量为212,沸点为181.5℃。
γ—氯丙基三氯硅烷主要用于生产汽车轮胎,轮胎中添加适量的此种硅烷偶联剂,可以大大提高轮胎的物理和机械特点,使轮胎的抗磨能力大大提升,从而极大地提高了轮胎使用性能和寿命。
本期工程年产液体氯丙基三氯硅烷2000吨,固体氯丙基三氯硅烷4000吨。
我国目前正处在国民经济高速发展的时期,根据国家权威部门预测,在未来十年,我国GDP的增涨都将超过7%,随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,我国的橡胶工业会迎来一个前所未有的高速发展期,目前已有多家世界轮胎巨头来我国建厂,由于本工程生产的硅烷偶联剂可大幅度提升轮胎的耐磨强度,市场对于氯丙基三乙氧基硅烷和γ—硅烷偶联剂的需求量将会逐年递增,预计需求的增涨将超过每年20%。
而产品的价格也呈增涨趋势。
本项目建设具有良好的内、外部环境,且具有良好的经济效益和社会效益,本项目建成后,年均创销售收入21275.07万元,年均创税费1343.09 万元,年均创净利润1661.81万元。
同时本项目建设可以带动本地区和全省精细化工、医药、农药、橡胶等行业的发展,促进本地区的工业发展和经济繁荣。
1.2 项目概况根据国内、外市场预测以及经济规模要求,拟定本工程的产品方案及规模为:主要产品:生产过程中产生的附产品:本项目投资总额8187.97万元,建成后年平均新增净利润1661.81万元、投资利润率为26.15%,投资利税率为36.70%,投资回收期(税后)4.72年。
项目产品畅销,经济效益好,抗风险能力强,社会效益显著。
1.3 主要技术经济指标第二章市场预测2.1 产品市场供应预测本项目的主要产品硅烷偶联剂属有机硅产品类别。
合成树脂,合成橡胶和合成纤维单体(聚合体)统称为三大合成材料,而本项目的主要产品均列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录(2000年修订)》,因此本项目符合国家产业政策。
本项目的主要产品主要用于轮胎行业,常用轮胎在制造过程中加入适量的硅烷偶联剂,可大大地提高轮胎的耐磨系数,极大地改变轮胎的特性,提高了轮胎安全性能和使用寿命,目前轮胎行业普遍采用硅烷偶联剂作为生产轮胎的添加剂。
2005年1-12月份我国全部轮胎制造企业累计工业总产值达到1089亿元人民币,比2004年同期增长15.36%,这说明轮胎行业的投资有明显增加,销售收入为1030.2亿元人民币,比2004年同期增长33.76%,略高于工业总产值的增幅,这说明轮胎行业总体产销率有所提高,略高于工业总产值的增幅,利润总额为50.1亿人民币,比2004年增长了25%,这说明2005年我国轮胎制造行业仍保持了很大的发展,2005年中国轮胎企业共生产轮胎数量比2004年增长了19%,全国轮胎行业实现销售收入790多亿元,创下了10年来最好的业绩,此外,轮胎行业采用高新技术对现有产品进行改进,并加快对产品结构,产业结构进行调整,企业产品的技术含量增加。
2.2 产品市场预测随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,家用汽车正逐渐进入千家万户,这将必然导致汽车轮胎的市场需求量逐年攀升,目前世界各大轮胎公司纷纷来中国创办轮胎制造厂,这必将引发硅烷偶联剂的需求量大幅增加,预计未来10年内国内硅烷偶联剂的需求增长率将会超过20%。
目前国内用于制造轮胎的硅烷偶联剂年产量约10000吨,而市场需求量约25000吨,呈现供不应求的状况,且硅烷偶联剂的市场供应价格也稳中有升。
本项目建成投产后,轮胎用硅烷偶联剂的供需状况仍然为供不应求的局面,本项目投产后在未来几年内基本上无销售风险。
2.3 价格现状与预测该项目主要产品目前国内的市场价为:γ——氯丙基三乙氧基硅烷:98%,不含税17094元/吨(含税20000元/吨);γ——氯丙基三氯硅烷:98%,不含税314188元/吨(含税40000元/吨)(液态);γ——氯丙基三氯硅烷:49%,不含税18803元/吨(含税22000元/吨)(固体);该项目附产品目前国内的市场价为:氯酸钙:95% ,不含税812元/吨(含税950元/吨);四氯化硅:97%、不含税171元/吨(含税200元/吨)。
由于该项目所产硅烷偶联剂主要产品均用于轮胎生产,根据前面对市场需求的分析和判断,产品的市场前景看好,且产品价格稳中有升,该项目建成后其大部分产品均提供给国内市场。
由于合成橡胶制品的独特优势,使其在轮胎制造业和其它行业得到广泛使用。
市场需求旺盛,其产品价格坚挺。
本工程财务分析为保险起见拟定以国内当前市场价格作为计算产品价格。
2.4 市场竞争力分析本项目生产硅烷偶联剂的工艺路线大致如下:将三氯硅烷与氯丙烯在氯铂酸存在下发生加成反应,通过蒸馏得到第一步中间产品γ1(γ——氯丙基三氯硅烷)和前馏分,再将前分馏得到的副产品四氯化硅及剩余三氯氢硅,后者回用,由第一步中间产品γ1与无水乙醇按一定比例在反应釜中进行脂化反应,得到主产品γ2(γ2——氯丙基三乙氧基硅烷),然后加入氢氧化钠进行中和反应,再加入硫磺进行蒸馏磺化处理并冷凝后得到液态的硅烷偶联剂(γ——氯丙基三氯硅烷)。
在液态的硅烷偶联剂中加入炭黑就可得到另外一种固体的硅烷偶联剂。
在以上生产过程中会产生工艺废气氯化氢,为了有效地保护环境,氯化氢气体通过三级碱液吸收处理得到副产品氯化钙。
以上生产工艺流程技术先进,生产成本低,环保效果好,目前在国内同行业技术处于领先地位。
本工程拟建地点位于江西乐平市工业园内,本项目受到当地政府和乐平工业园在土地使用和税收等诸多政策上的大力扶技。
具体见附件。
2.5 市场风险从该项目的产品市场需求预测可知,本工程的主、附产品基本上属于供不应求的状况,并且主要原材料市场供应充足,主要产品的价格稳中有升,因此降低了该项目的市场风险,但随着我国国民经济的发展,科学技术的不断进步,以及人们对本行业的认识提高,必将会有新的投资者加入同类产品的竞争。
界时市场上产品供给将会增加,产品性能也将会不断提高,这必将会对本项目造成冲击,使项目经济效益下降。
本报告认为应充分发挥自身的产品研发优势,每年从项目收益中提留一定比例的科研经费,对其下游新产品进行科研开发,适时推出新的满足市场需求的下游产品,提高新产品的经济附加值,增强企业的市场竞争力,积极参与国际市场竞争,将产品未来的市场风险降到最低。
第三章建设规模及产品方案3.1 建设规模根据市场预测和经济规模的要求,拟定本工程的产品方案及规模为:主要主品副产品3.2 主要产品的包装与贮运:本项目所生产的硅烷偶联剂为普通化学品,液体硅烷偶联剂采用塑料桶包装,每桶净重200公斤,液体硅烷偶联剂需密闭贮存、贮存地点应阴凉通风,并远离热源,运输过程中需避免日光曝晒。
并在运输过程中防止雨淋。
3.3 建设工程组成工程组成一览表第四章工艺技术方案4.1 工艺技术路线选择及技术来源硅烷偶合剂的生产是将三氯硅烷与氯丙烯在氯铂酸存在下发生加成反应,通过蒸镏得到第一步主产品γ1(γ1-氯丙基三氯硅烷)和前馏分,再将前馏分蒸馏得到副产品四氯化硅及剩余三氯氢硅,后者回用。
由第一步主产品γ1与无水乙醇按一定的比例在反应釜中酯化反应,得到第二步主产品γ2(γ2-氯丙基三氧基硅烷),排出工艺废气氯化氢。
氯化氢通过三级碱液吸收处理,可达标排放。
4.2工艺流程和消耗定额4.2.1工艺流程概述4.2.1.1装置规模和年操作时数产品方案:669及669C 4000t/aγ2(98级)4000t/a(γ-氯丙基三乙氧硅烷)硅烷偶联剂2000t/a四氯化硅(95级)1500 t/a(副产品)氯化钙6000 t/a(副产品)年工作300天(7200小时)4.2.1.2装置组成拟建装置包括:三氯氢硅、氯丙烯及乙醇原料罐区;原材料仓库;γ1、γ2生产车间;669车间及669C车间;成品仓库;冷冻站、真空泵房、污水处理以及办公楼等4.2.1.3原材料、辅助材料用量及来源4.2.1.4工艺流程说明:将三氯氢硅与氯丙烯在催化剂氯铂酸存在下在反应釜内进行加成反应,釜温不得高于100摄氏度的状态下进行减压蒸馏,真空度为-0.096Pa 左右,反应为放热反应,釜温85℃以上时停止反应,得到第一步主产品γ1(γ-氯丙基三氯硅烷)和前馏分,再将前馏分蒸溜得到副产品四氯化硅及剩余三氯氢硅,后者回用,整个生产过程无废物排放。
将第一步主产品γ1与无水乙醇按一定的比例在酯化釜中酯化反应,反应2小时后,将物料在真空度-0.096Pa以下,在釜温不低于150摄氏度的状态下减压蒸馏得到主产品γ2(γ-氯丙基三乙氧基硅烷)和工艺废气氯化氢气体,后者通过三级水洗喷淋后送污水处理,在沉淀池加入碳酸钙中和后得氯化钙,经热风干燥后(Q=100万Kcal/h t=280℃)外销。
主产品γ2视市场情况选择一部分外销,剩余部分按比例加入氢氧化钠中和其中游离的氯离子,有部分氯化钠残渣排出,再加入硫磺蒸馏得到产品硅烷偶联剂。
视市场要求将在部分液态的硅烷偶联剂产品中按比例加入炭黑添加剂搅拌制得硅烷偶联剂固体。
主要化学方程式如下:氯铂酸(1)S iHCL3+C3H5CL=CL-CH2-CH2-SiCL3(γ1)(2)γ1+3C2H5OH=CL-CH2-CH2-SiO(C2H5)3(γ2)+3HCL4.3 物料平衡图生产物料平衡图(吨产品)14江西省化学工业设计院4.4主要设备一览表4.5 生产装置的主要污染源和污染物及数量第五章建设工期和进度安排根据国内类似工程的建设经验,特别是建设资金落实情况下,总的建设周期为10个月,前期工作2个月,勘察工程设计2个月,土建施工3个月,安装工程4个月,单机及联动试车1个月,试车投料1个月,这几个阶段可以穿插进行。
第六章研究结论与建议年产10000吨硅烷偶联剂项目,工艺技术成熟可靠,主要原材料三氯氢硅、氯丙烯、乙醇、炭黑、硫磺、就地易得,交通十分方便。
本工程符合国家产业政策,生产中对环境不造成污染,符合国家环保要求,产品具有广阔的市场前景。