Que signifie l'hydrolyse des agents de couplage de silane
Les agents de couplage de silane sont un type de composés organosilicon qui contiennent deux groupes de propriétés chimiques différents dans leur structure moléculaire. Leur fonction principale est de combiner l'interface entre les substances organiques et inorganiques, améliorant ainsi les performances et la stabilité des matériaux. Lors de l'application d'agents de couplage de silane, il est généralement nécessaire de préparer d'abord une solution de l'agent de couplage de silane pour l'hydrolyse, il réagit avec les groupes hydroxyle actifs à la surface des matériaux inorganiques.
La raison de l'hydrolyzage de l'agent de couplage du silane est que le produit de film de conversion formé en utilisant l'agent de couplage Silane seul est mince et a une mauvaise résistance à la corrosion. Bien qu'il puisse améliorer l'adhésion entre le revêtement et le substrat métallique, le substrat métallique est sujet à la rouille avant d'être enduit de revêtement, et ce film de conversion est difficile pour répondre aux exigences de prévention de la rouille entre les processus. Par conséquent, d'autres substances de formation de film doivent être ajoutées pour la composition afin d'améliorer les performances de la membrane de conversion dans tous les aspects. Les substances de formation de film qui peuvent être ajoutées comprennent l'acide fluorozirconic, les borates, les molybdates, etc. Étant donné que la plupart de ces substances sont des substances inorganiques solubles dans l'eau, elles ne peuvent pas être directement miscibles avec des agents de couplage de silane. Par conséquent, de l'eau est nécessaire en tant que support pour la coexistence d'agents de couplage du silane et de substances inorganiques. Cela nécessite l'ajout d'agents de couplage de silane soluble à l'huile à l'eau pour le traitement d'hydrolyse.
Si le traitement d'hydrolyse n'est pas effectué, l'agent de couplage du silane flottera dans la solution aqueuse comme de petites gouttelettes d'huile et ne peut pas être uniformément dispersée dans la solution aqueuse, ce qui réduira considérablement l'effet de l'agent de couplage du silane.
Quelles sont les conditions d'hydrolyse pour les agents de couplage de silane
La liaison en silicium-oxygène (SI-O) dans les molécules d'agent de couplage de silane est sujette à l'hydrolyse sous l'action de l'eau ou de l'acide. Généralement, l'hydrolyse des agents de couplage de silane doit répondre aux conditions suivantes:
La présence d'eau ou d'acide
Pendant le processus d'hydrolyse, la présence d'eau ou d'acide est nécessaire. L'eau peut favoriser la rupture des liaisons en silicium, tandis que l'acide peut faciliter davantage la réaction d'hydrolyse.
2. Température d'hydrolyse
De manière générale, dans des conditions de température plus élevée, les réactions d'hydrolyse se produisent plus rapidement, mais des températures excessivement élevées peuvent également entraîner des effets indésirables.
3. Temps d'hydrolyse
Plus la durée de la réaction d'hydrolyse est longue, plus le degré d'hydrolyse est élevé. Cependant, un temps d'hydrolyse trop long n'est pas non plus conseillé. Les agents de couplage de silane ne peuvent pas être stockés pendant longtemps après l'hydrolyse, donc le temps d'hydrolyse doit être bien contrôlé.
Iii. Méthodes d'hydrolyse des agents de couplage de silane
Les agents de couplage de silane sont difficiles à hydrolyser dans l'eau sans additifs, et le cycle d'hydrolyse est très long. Pendant l'hydrolyse des agents de couplage de silane, il y aura une réaction secondaire de la polycondensation. Les produits de polycondensation se précipiteront au bas de la solution aqueuse, affectant l'effet d'application du produit. Pour assurer la progression normale de la réaction d'hydrolyse, nous adoptons généralement les méthodes suivantes:
Premièrement, les solutions aqueuses faiblement acides et faiblement basiques peuvent favoriser l'hydrolyse des agents de couplage de silane. Certains agents de couplage de silane qui possèdent intrinsèquement des groupes acides (KH560) ou des groupes de base (KH550) sont relativement sujets à l'hydrolyse car leurs propres groupes Y peuvent affecter la valeur du pH de la solution aqueuse, ce qui rend les agents de couplage de silane plus sensibles à l'hydrolyse. Les silanes (comme A151) dont les propres groupes ont une influence relativement faible sur la valeur de pH des solutions aqueuses peuvent ajuster la valeur de pH de la solution aqueuse en ajoutant des substances telles que l'acide acétique et l'eau d'ammoniac, ce qui rend l'agent de couplage du silane plus facile à hydrolyser. Par exemple, si la valeur de pH est ajustée à faiblement acide en ajoutant de l'acide acétique, puis l'hydrolyse de l'agent de couplage du silane A151 est effectuée, le taux d'hydrolyse sera considérablement augmenté.
Deuxièmement, lors de l'hydrolyse des agents de couplage de silane, une certaine quantité de solvants tels que le méthanol et l'éthanol qui peuvent être mélangés avec de l'eau de quelque manière que ce soit seront produits. Ceci est déterminé par le groupe X dans la structure du silane. Si les solvants produits lors de l'hydrolyse des agents de couplage de silane sont ajoutés à l'avance à la solution aqueuse, les agents de couplage de silane seront plus entièrement dispersés dans la solution aqueuse, ce qui rend l'hydrolysat plus stable. Si une petite quantité d'éthanol est ajoutée à la solution aqueuse à l'avance, puis l'hydrolyse du vinyle silane A151 est réalisée, l'agent de couplage de silane de type huile est miscible avec la solution aqueuse plus rapidement et est moins susceptible de se condenser et de précipiter.
De plus, lorsque l'agent de couplage du silane est hydrolysé, il est nécessaire de remuer de manière approfondie pour garantir que l'agent de couplage du silane entre en contact plus complet avec de l'eau, réduisant la réaction de polymérisation de condensation entre les molécules d'agent de couplage du silane en raison du contact. Une fois que l'agent de couplage Silane subit une polymérisation de condensation, il est très difficile de s'hydrolyser à nouveau.