1. Visión general de la industria de agentes de acoplamiento de silano
El agente de acoplamiento es una sustancia con grupos funcionales hidrófilos e hidrófobos. Los grupos funcionales hidrófilos son generalmente grupos polares, que pueden sufrir reacciones químicas en la superficie de sustancias inorgánicas; la mayoría de los grupos funcionales hidrófobos son grupos no polares. Puede reaccionar químicamente con materia orgánica. Este efecto de "puente" del agente de acoplamiento puede mejorar la fuerza de unión de la interfaz entre las sustancias inorgánicas y orgánicas, mejorando así las propiedades físicas, ópticas y eléctricas del material. De acuerdo con los componentes y la estructura química, el agente de acoplamiento se puede dividir en agente de acoplamiento orgánico complejo de cromo, agente de acoplamiento titanato, agente de acoplamiento de silano y compuesto de alúmina.
El agente de acoplamiento de silano fue desarrollado como un modificador de superficie para el tratamiento de superficies de fibra de vidrio por empresas como UC y DowSIL ya en 1940. Después de años de investigación, la aplicación de agentes de acoplamiento de silano en varios campos se ha mejorado considerablemente.
El nuevo material de silicona es una de las nuevas industrias de materiales en las que se centra el "Decimotercer Plan Quinquenal" nacional. También es un proyecto de desarrollo clave en la hoja de ruta de innovación tecnológica "Made in China 2025" (2017). Debido a su resistencia no tóxica, inofensiva, respetuosa con el medio ambiente, alta y baja temperatura, biocompatibilidad y otras funciones excelentes, las siliconas son ampliamente utilizadas en la vida.
El agente de acoplamiento de silano es ampliamente utilizado en fotovoltaica, fibra de vidrio, caucho, plástico, fundición, pintura de alta calidad, piedra y otras industrias. La demanda del mercado interno y extranjero está en constante aumento. En los últimos años, se ha desarrollado rápidamente y tiene amplias perspectivas de mercado. Sin embargo, en la actualidad, la industria está en constante expansión de la producción, la escala de producción es cada vez más grande, y la competencia futura es feroz.
2. El análisis del estado del mercado de la industria del agente de acoplamiento de silano
En 2019, la capacidad de producción global de agentes de acoplamiento de silano alcanzará las 596.000 toneladas. Entre ellos, China ocupó el primer lugar con el 68,4% de la capacidad total de producción mundial. Seguidos por los Estados Unidos, el Japón y Alemania, la capacidad de producción representó el 8,9%, el 7,8% y el 6,1%, respectivamente, además del Reino Unido, Italia y Corea del Sur, representando el 2,0%, el 1,9%, el 1,1%.
En la estructura de consumo de los agentes de acoplamiento de silano, se utiliza principalmente en los campos de procesamiento de caucho, adhesivos, materiales compuestos y procesamiento de plásticos.
3. Análisis del método de síntesis del agente de acoplamiento de silano
Los métodos de síntesis del agente de acoplamiento de silano incluyen principalmente el método de reactivo Grignard, método de síntesis directa, método de hidrosilylación, método HX de eliminación de haloalkane y método de alcoholísis.
4. Análisis de las barreras de entrada para la industria nacional de agentes de acoplamiento
En la actualidad, el desarrollo de agentes de acoplamiento de silano en el país y en el extranjero es muy rápido. Las empresas de producción de agentes de acoplamiento de silicio de clase mundial incluyen: GE, DOWSIL, Rhodia, DegussaAG. La investigación del agente de acoplamiento de silano de China comenzó tarde, a principios de la década de 1960, y ha logrado buenos resultados. En los últimos años, varias grandes empresas como Jiangsu Chenguang Coupling Agent Co., Ltd., Nanjing Shuguang Chemical Group, Nanjing Yudeheng Fine Chemical Co., Ltd., y Dongguan Hongbai Chemical Co., Ltd. se han desarrollado rápidamente, y la calidad de sus productos también se ha ampliado junto con la expansión de la escala de producción. Mejora significativamente. Tomando TD-69 como ejemplo, su contenido de azufre de silano es de aproximadamente 22,5%, que pertenece al nivel avanzado del mundo. Las barreras de entrada de la industria de agentes de acoplamiento son principalmente barreras técnicas, barreras de capital, barreras de seguridad y medio ambiente y barreras para los clientes:
5. Perspectiva de la industria de agentes de acoplamiento de silano de China
En los últimos años, los agentes de acoplamiento de silano han comenzado a desarrollarse hacia la funcionalización y el alto peso molecular. Como agente de acoplamiento de dodecylsillane, octilo, etc. El agente de acoplamiento funcionalizado tiene ventajas únicas en la mejora de la infiltración de materia orgánica en el relleno, especialmente para nano-SiO2, fibra de vidrio y otros rellenos. El agente de acoplamiento de silano de cadena larga se ha mejorado considerablemente debido a su cadena larga flexible hidrofóbica. Se promueve la hidrofobicidad de la superficie de relleno, se promueve la dispersión de estos rellenos en disolventes, resinas, aditivos, etc., y se mejora la estabilidad térmica y la resistencia al impacto del material compuesto.
Como nuevo tipo de agente de acoplamiento para el tratamiento de superficies de materiales orgánicos y metales, los agentes de acoplamiento de silano de isocianato tienen efectos significativos en el tratamiento de rellenos de polvo inorgánicos, materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio y recubrimientos. Además, el agente de acoplamiento de silano que contiene flúor presenta un gran rendimiento en términos de resistencia al agua y resistencia a las manchas en la superficie del material, y su afinidad por las fluororesinas, y se puede utilizar como recubrimiento de imprimación para la fluoresina o la adhesión de la madera. Es previsible que con el rápido desarrollo de plásticos, caucho, recubrimientos y otras industrias químicas, la variedad y la demanda de agentes de acoplamiento de silano pronto aumentarán. El desarrollo de agentes de acoplamiento de silano funcional y nuevos métodos sintéticos será la dirección de desarrollo futuro de los agentes de acoplamiento de silano.
