硅烷偶联剂水解是什么意思 硅烷偶联剂水解条件有哪些

一、硅烷偶联剂水解是什么意思

硅烷偶联剂是一类在分子结构中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，它的主要作用是将有机物与无机物之间的界面结合起来，从而提高材料的性能和稳定性，在应用硅烷偶联剂时，通常要先将硅烷偶联剂配制成溶液进行水解，然后再与无机材料表面的活性羟基进行反应。

之所以要让硅烷偶联剂水解，是因为单独使用硅烷偶联剂的转化膜产品，其形成的转化膜薄、耐腐蚀性较差，虽然能够提升涂料与金属基材的结合力，但是金属基材在涂覆涂料前很容易返锈，这层转化膜很难满足工序间的防锈要求，所以需要添加其它的成膜物质进行复配来提升转化膜的各方面性能，可添加成膜物质有氟锆酸、硼酸盐、钼酸盐等。由于这些物质多为水溶性的无机物，它们与硅烷偶联剂无法直接混溶，所以需要用水作为硅烷偶联剂与无机物共存的载体，这就需要将油溶性的硅烷偶联剂添加到水中进行水解处理。

如果不进行水解处理的话，硅烷偶联剂会像小油珠一样漂浮在水溶液中，无法均匀的分散到水溶液中，这将导致硅烷偶联剂的作用大打折扣。

二、硅烷偶联剂水解条件有哪些

硅烷偶联剂分子中的硅-氧键（Si-O）在水或酸的作用下容易发生水解，一般硅烷偶联剂水解需要满足以下条件：

1、水或酸的存在

水解过程中需要有水或酸的存在，水可以促使硅键的断裂，而酸可以进一步促进水解反应的进行。

2、水解温度

一般来说，在温度较高的条件下，水解反应更为迅速，但过高的温度也会导致其他一些不良效应。

3、水解时间

水解反应的时间越长，水解程度越高。但水解时间过长也不行，硅烷偶联剂水解后不能久存，因此要控制好水解时间。

三、硅烷偶联剂的水解方法

硅烷偶联剂在无助剂的水中较难水解，水解周期很长，在硅烷偶联剂水解的同时会伴随着缩聚这个副反应，缩聚产物会沉淀在水溶液底部，影响产品使用效果。为了保证水解反应正常进行，我们通常使用以下的方法：

首先，弱酸性与弱碱性的水溶液都能促进硅烷偶联剂的水解，一些自身具备酸性基团（KH560）或碱性基团（KH550）的硅烷偶联剂相对容易水解，就是因为它们自身的Y基团会影响水溶液的pH值，让硅烷偶联剂更容易水解。自身基团对水溶液pH值影响较弱的硅烷（如A151）可以通过添加醋酸、氨水等物质来调整水溶液的pH值，让硅烷偶联剂更容易水解，如添加醋酸调整pH值为弱酸性后再进行硅烷偶联剂A151的水解，其水解速度有明显提升。

其次，在硅烷偶联剂水解时会产生一定量的甲醇、乙醇等可以与水任意混溶的溶剂，这是硅烷结构中的X基团决定的，如果在水溶液中预先添加硅烷偶联剂水解时会产生的溶剂，将使硅烷偶联剂更充分地分散在水溶液中，使水解液更加稳定。如预先向水溶液中添加少量的乙醇后再进行乙烯基硅烷A151的水解，油珠状的硅烷偶联剂与水溶液混溶的更快，且不易缩聚析出。

此外，在硅烷偶联剂水解时需要充分地搅拌，让硅烷偶联剂更充分的与水接触，减少硅烷偶联剂分子之间因接触发生的缩聚反应，硅烷偶联剂一旦缩聚就很难再进行水解了。