瓦克的α-硅烷技术

2006年，瓦克的科研人员成功开发了α-硅烷技术，进军硅烷改性聚合物市场。硅烷改性聚合物的反应活性打破了固有的思维模式，开辟出新的配方配制途径。在配方中不再使用有害健康的有机金属催化剂，一方面在很大程度上有益于消费者，另一方面还可避免其他副作用的发生，例如产品中出现不良副反应等。此外，硅烷改性聚合物（SMP）还在可持续发展方面具有独特优势。那么成功的关键是什么呢？

硅烷改性聚合物（SMP）技术原理

硅烷改性聚合物作为粘结剂用于密封胶、胶粘剂及涂料已有30多年之久。其原因包含诸多方面：硅烷改性聚合物由于粘度较低，无需使用溶剂即可配制不含异氰酸酯的单组分成品。其优点是：即使在不良天气条件下也能固化，并且不会产生气泡。如今很多地板胶、装配胶和外墙密封材料都是基于硅烷改性聚合物。在此类应用中，产品固化后的延展性及是否具备良好的粘接性能是关键。

硅烷改性聚合物由有机聚合物和有机功能性硅烷偶联而成。有机功能性硅烷本身具有两面性：

每一个分子都结合了有机活性基团的功能性和硅烷的无机功能性。

有机功能性活性基团X可根据有机聚合物的性质而有所不同（参见图1）。比如，硅烷可能含氨基、环氧基、环氧丙氧基、巯基、硫代基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰氧基和乙烯基基团等。与无机基材之间的连接是在另一侧通过可水解的官能团OR实现的。官能团OR主要采用甲氧基和乙氧基。硅烷的这些烷氧基一旦接触空气中的水分便会水解。

水解后会形成活性硅醇。之后，活性硅醇会发生缩合反应形成硅氧烷聚合物网络，或者与无机基材之间发生反应。

α-硅烷改性聚合物与γ-硅烷改性聚合物的差异

所有市场上常见的硅烷改性聚合物（SMP）均包含硅氧烷活性基团，因此在潮湿环境下能够发生交联 /1/。其区别在于有机主链、硅氧烷基团与聚合物骨架之间的连接方式及硅氧烷基团与主链之间的距离。对于硅烷改性聚醚（GENIOSIL^® STP-E，下文中称作 STP-E）而言，硅氧烷基团连接一个烷基单元通过氨基甲酸酯基团偶联在聚醚主链的末端（图1）。