83048-65-1 / 氟硅烷偶聯(lián)劑的主要應(yīng)用

背景及概述^[1-2]

硅烷偶聯(lián)劑是一種有機(jī)-無機(jī)雜化的雙官能團(tuán)化合物，與基體和膠粘劑都會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成牢固而耐硅烷偶聯(lián)劑的常用品種如下：久的共價(jià)鍵，在膠粘劑和基體（被粘物）之間起著化）γ-氨基丙基三乙氧基硅烷橋（chemicalbridge）作用。眾所周知，硅烷偶聯(lián)劑是由硅氯仿和帶有反應(yīng)性基因的不飽和烯烴在鉑氯酸催化下加成，再經(jīng)醇解而得，現(xiàn)有產(chǎn)品KH550，KH560，KH792，DL602，DL171等型號(hào)，硅烷偶聯(lián)劑是一類具有有機(jī)官能團(tuán)的硅烷，在其分子中同時(shí)具有能和無機(jī)質(zhì)材料化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)及與有機(jī)質(zhì)材料化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)。現(xiàn)有的一般珪烷偶聯(lián)劑均需加水分解后，方能應(yīng)用于無機(jī)材料之表面處理，但加水分解后之硅烷偶聯(lián)劑其所產(chǎn)生之Si-OH官能基易彼此吸引而造成分子聚集.不利于無機(jī)材的表面處理，特別是針對(duì)一些織物如玻纖布，由于分子變大，不易滲透到經(jīng)/緯紗的縫隙內(nèi)，因而減損了珪烷偶聯(lián)劑的效果，甚至造成所謂物理性吸附，使得有機(jī)/無機(jī)界面強(qiáng)度下降。藉由氟表面活性劑的低表面張力，添加到珪烷偶聯(lián)劑內(nèi)，使得硅烷偶聯(lián)劑在催化劑下反應(yīng)或加水分解后，所產(chǎn)生之Si-OH官能基能被氟表面活性劑包圍，避免其粒子間的聚集，且由于氟表面活性劑的低表面張力，使得該產(chǎn)品的表面張力下降，更容易潤(rùn)濕無機(jī)材表面，提升珪烷偶聯(lián)劑的處理均勻性，提供一種含氟硅烷偶聯(lián)劑及制造方法。

應(yīng)用^[3-6]

氟硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用舉例如下：

1）以含氟硅烷偶聯(lián)劑為交聯(lián)劑制備高效疏水吸油海綿的方法。該方法以多孔海綿為基體，通過簡(jiǎn)單的浸泡固化操作使海綿表面形成有機(jī)硅疏水層，由原有吸水吸油兩親性海綿成為疏水吸油的選擇性海綿，是一種簡(jiǎn)潔高效地改變海綿性能的表面修飾方法。有機(jī)硅疏水層的存在保持了多孔海綿原有高孔隙率，同時(shí)獲得了高效疏水吸油的特點(diǎn)。本發(fā)明方法的制備工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，且原料廉價(jià)易得，所制備的海綿具有油水選擇吸收性，能夠?qū)崿F(xiàn)油水快速高效自動(dòng)分離，且具有高的儲(chǔ)油能力及循環(huán)使用能力，能夠反復(fù)擠壓回收油品。

2）制備一種用于防污閃涂料的超憎水填料粒子，包括如下步驟：1)配制填料粒子分散液；2)配制氟硅烷偶聯(lián)劑的乙醇分散液，并調(diào)整氟硅烷偶聯(lián)劑的乙醇分散液的pH值為3-5；3)向步驟2)中得到的分散液中加入氟硅烷偶聯(lián)劑，超聲使氟硅偶聯(lián)劑充分水解，得到氟硅偶聯(lián)劑溶液，備用；4)將向步驟1)中制備的含有填料粒子的分散液中加入步驟3)中制備的氟硅偶聯(lián)劑溶液，加熱攪拌反應(yīng)，對(duì)填料粒子表面進(jìn)行改性；5)將改性后的物料干燥后研磨，即得改性填料粒子。該改性方法是采用含氟硅烷偶聯(lián)劑對(duì)防污閃涂料用的填料粒子進(jìn)行表面改性，可以使填料粒子表面憎水親油，進(jìn)而使得涂料的憎水性提高，憎水角可達(dá)到150°以上。

3）制備一種既疏水又疏油的開孔泡沫材料，一種既疏水又疏油的開孔泡沫材料由聚合物泡沫、含氟硅烷偶聯(lián)劑改性的石墨烯或者石墨烯帶制成，其中聚合物泡沫在開孔泡沫材料中的質(zhì)量百分比為80-97%，含氟硅烷偶聯(lián)劑改性的石墨烯或者石墨烯帶在開孔泡沫材料中的質(zhì)量百分比為3-20%，開孔泡沫材料的水接觸角大于等于140°，柴油接觸角大于等于110°。本發(fā)明的開孔泡沫材料吸附牢固，耐洗性好，且制備的方法簡(jiǎn)單快速、易操作。

4）制備一種基于水性乳液的超疏水涂料，由水性乳液、無機(jī)納米粒子、含氟硅烷偶聯(lián)劑和乙醇組成，各組分的質(zhì)量百分比為：水性乳液5-50％、無機(jī)納米粒子1-20％、含氟硅烷偶聯(lián)劑0.1-2％、乙醇為余量；將該涂料噴涂在玻璃、金屬、紙張基底上，50℃下干燥，即可得到超疏水涂層；所述涂層的靜態(tài)水接觸角大于150度，滾動(dòng)角小于10度。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1)本發(fā)明以水性乳液為主要原料，所用的稀釋分散劑為乙醇，避免了VOC溶劑的使用，使得所述超疏水涂料具有環(huán)境友好性；2)通過水性乳液、無機(jī)納米粒子與含氟硅烷偶聯(lián)劑的簡(jiǎn)單復(fù)合制備超疏水涂料，步驟簡(jiǎn)單，易于控制，利于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

主要參考資料

[1] CN201010244052.5含氟硅烷偶聯(lián)劑及制造方法

[2] 如何受益硅烷偶聯(lián)劑的奇妙功效

[3] CN201610845619.1以含氟硅烷偶聯(lián)劑為交聯(lián)劑制備高效疏水吸油海綿的方法

[4] CN201710866650.8一種用于防污閃涂料的超憎水填料粒子的改性方法與應(yīng)用

[5] CN201610132508.6一種既疏水又疏油的開孔泡沫材料及其制備方法

[6] CN201610840319.4一種基于水性乳液的超疏水涂料及其制備方法和應(yīng)用