正硅酸乙酯的水解 .pdfVIP

一．正硅酸乙酯的水解（甲组分的制备）

正硅酸乙酯水解可以酸或碱作为触媒，以酸为触媒反应较慢，生产时易控制。同时，主剂内

带有酸性条件下可稳定活性大的硅烷醇基团，从而提高贮存稳定性。以碱为触媒反应快，常

导致胶结。

当正硅酸乙酯是以酸作为触媒来进行水解，所制成的主剂其贮存期通常为9-12个月。但主

剂不能与锌粉放在一罐内。因为其中酸性稳定剂与锌粉会起反应产生氢气，此外锌还要与游

离的硅烷醇基团反应。

下面以酸为触媒为例说明正硅酸乙酯的水解工艺。将水、盐酸、冰乙酸、丁醇、乙酸丁酯、

乙二醇乙醚乙酸酯等加入到反应器中，开动搅拌，升温到60℃±2℃，把正硅酸乙酯于1.5-2

小时内滴加到反应器中。然后升温到70℃±2℃，保温1.5小时后，用吗啉测定终点，合格

后，降温到40℃，出料，备用。

用吗啉测定反应终点的方法是在有刻度的10mL容量的试管中加入4.5mL的水解正硅酸乙

酯，然后加入0.5mL吗啉，将试管正反摇动，测定其胶结时间，在25℃时一般控制在150-350

秒之间。

二．正硅酸乙酯水解工艺中几个参数的确定:

1.pH值的选择

正硅酸乙酯在碱性介质中水解反应较难控制。当在酸性条件下水解时，应当对pH值进行控

制。pH值越大，水解液越不稳定，例如当pH值为6时，水解液大约经过1分钟就可能胶

化；pH值越小，水解液越稳定。

综合考虑水解液的贮存稳定性，以及水解液中的酸对锌粉和基体钢材产生反应有利于硅酸锌

铁的形成，增强防腐性能，选定pH值为1.5-2.0。在实际操作中，有时可以选择冰乙酸作为

水解正硅酸乙酯的辅助催化剂，作为主催化剂盐酸的一种有效补充，可以对pH值起缓冲作

用。

2.水解温度

正硅酸乙酯在水解过程中会缓慢地放热，因而选择合适的水解温度能够保证正硅酸乙酯的水

解能较快而平稳地进行。一般地说，在60℃±2℃下滴加正硅酸乙酯，在70℃±2℃下保温，

正硅酸乙酯能够有效地水解，且反应平稳。水解温度一旦超过80℃，易形成暴沸，且水解

反应生成的乙醇会大量外逸，很不安全。

3.水解度的确定

正硅酸乙酯的水解度大于50%时，其贮存稳定性差，易凝胶化。水解度小于20%时虽然贮

存稳定性好，但水解液活性低，涂膜完全固化的时间较长，且涂膜的耐水性、耐盐水性等性

能受到影响。一般地说，水解度以20%-40%为宜。正硅酸乙酯水解到x分数的实验式为SiO

2x

(OCH)可以用作推导多硅酸乙酯的当量与水解的程度，并计算达到主剂所需水解度百

254(1-x)

分比时，所需水的数量。从上述实验式，可求得化合量。化合量=SiO(OCH)

2x25

=208-148x=208-1.48H式中H为水解度(%)。

4(1-x)

在多硅酸乙酯内S0浓度为SiO=(SiO相对分子质量×100)/多硅酸乙酯化合量=60×

222

100/(208-1.48H)

1mol多硅酸乙酯主剂达到所需水解度x所需水的量为2xmol。

在水解液内达到所需浓度时溶剂的加入量可用下列公式计算：溶剂的加入量=6000/所需

SiO%.

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