功能性硅烷与硅烷偶联剂
作者:博派有机硅 发布时间:2024-03-04 20:18:12硅烷即硅与氢的化合物,是一系列化合物的总称,功能性硅烷与硅橡胶、硅油及硅树脂合称有机硅产品的四大门类。从结构上来说,通常将主链为-Si-O-C-结构的有机硅小分子统称为功能性硅烷。功能性硅烷同时含亲有机和亲无机两类官能团,可以作为无机材料和有机材料的界面桥梁或者直接参与有机聚合材料的交联反应,从而大幅提高材料性能,是一类非常重要、用途非常广泛的助剂,广泛应用于橡胶加工、粘合剂、复合材料、金属表面处理及建筑防水等领域。
含硫硅烷是以硫为主要功能基团的一类功能性硅烷的统称,是目前用量最大的一类功能性硅烷(占比35%以上),主要应用于橡胶工业。我国是全球最大的功能性硅烷生产国、消费国。SAGSI 预计到 2023年,我国功能性硅烷总产量将达到近 39 万吨,产量全球占比近一步提升至 72.3%。功能性硅烷市场空间广阔,供应格局相对集中,头部企业占据大部分市场,正在进行产业链整合。未来,传统消费(橡胶加工、粘合剂、涂料和塑料加工)领域叠加能源行业(复合材料领域)需求,将会进一步拉动功能性硅烷的需求。

功能性硅烷按用途可分为硅烷偶联剂、硅烷交联剂和其他功能性硅烷三大类。其中,硅烷偶联剂是人们研究最早、应用最早的偶联剂。近几十年来,随着玻璃纤维增强塑料的发展,促进了各种偶联剂的研究与开发。硅烷偶联剂作为新材料有机硅领域精细化学品,是国家重点支持的高新技术产品。
硅烷偶联剂是在同一个分子里含有两种无机反应性和有机反应性的硅基化学分子,结构通式为Y-R-Si-X3,Y代表有机官能基,R代表亚烷基,X代表能够水解的基团。Y主要与有机聚合物反应,而可水解基团X主要控制水解速率。
应用
1.在电线电缆中主要是作为交联剂和增粘剂使用
2.硅烷偶联剂是玻璃纤维增强聚合物的关键成分,用硅烷处理玻纤和复合材料表面,改进干、湿态的力学性能,使增强复合材料的电气性能稳定。
早期硅烷的发展缓慢,应用集中在玻璃纤维和矿物填料的粘合剂;中期在绿色环保轮胎的带动下,发展加速。21 世纪以来,硅烷偶联剂合成路线发展迅速成熟,通过硅烷水解,混合甲氧基和乙氧基硅烷,能够大量的在电线和电缆中使用。随着高性能和高功能化材料的迅速发展,硅烷偶联剂进入更广阔的应用领域,已成为有机硅工业、复合材料工业、高分子工业中不可缺少的助剂之一。