專利名稱：：一種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明制備了一種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，可以作為防腐涂料的樹脂基體，屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
。(二)
背景技術(shù)：
：目前，防腐涂料根據(jù)樹脂基材，主要可以分為兩類一類是由有機(jī)粘合劑作為樹脂基材，如環(huán)氧樹脂類、聚氨酯類等防腐涂料；另一類是無機(jī)物樹脂作為基材，包括采用正硅酸鹽以及正硅酸酯富鋅涂料。有機(jī)防腐涂料與底材、各類面漆以及其他膠粘劑、密封膠等配套性好，但有機(jī)涂料耐熱性和耐候性差，易粉化。無機(jī)涂料具有優(yōu)秀耐腐蝕性能、耐熱性等突出優(yōu)點(diǎn)。但無機(jī)涂料水解后不含有機(jī)基團(tuán)，只剩下硅、氧等元素，韌性不足、特別是施工工藝性欠缺、粘合性能不高，往往與底材及面漆配套性不好，附著力差，易于脫落，而且對底材處理要求高。無機(jī)富鋅涂料的基料主要是正硅酸乙酯或硅酸鹽，如采用水玻璃、硅酸鉀、硅酸鋰等，其中正硅酸乙酯型富鋅漆是無機(jī)富鋅漆中應(yīng)用最廣范的品種，其原理是硅酸乙酯水解成硅醇，水解液略成酸性，一旦加入鋅粉，生成微量氯化鋅，對聚硅酸乙酯促進(jìn)縮合成膜。專利(申請?zhí)?2134264.4)公開了一種硅酸富鋅耐油導(dǎo)靜電涂料，它由以下辦法生產(chǎn)(1)將正硅酸乙酯、無水乙醇混合，攪拌，進(jìn)行醇解反應(yīng)；(2)滴加經(jīng)純水稀釋后鹽酸，使PH值為23，靜置后室溫，加入有機(jī)硅胺，攪拌混合均勻；(3)加入鋅粉，攪拌混合均勻。該發(fā)明的硅酸富鋅耐油導(dǎo)靜電涂料，雖然具有導(dǎo)靜電性能穩(wěn)定、耐蝕性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，但由于該專利公開所涉及的產(chǎn)品與底材附著力差，涂層易開裂、易于脫落，無法在高附著力條件下使用。專利(申請?zhí)?00510049506.2)公開了一種水性無機(jī)硅酸鹽富鋅底漆，采用超細(xì)鋅粉和無機(jī)硅酸鹽(包括硅酸鉀、硅酸鈉、硅酸鋰等)為主要原料，同樣存在與底材附著力差，涂層易開裂等缺點(diǎn)。為提高附著力及脆性問題，專利(申請?zhí)?00810156574.2)公開了一類有機(jī)硅烷的富鋅涂料，其中硅烷化合物預(yù)先由兩種硅烷偶聯(lián)劑制備，如由Y—氨丙基三乙氧基硅烷與Y—縮水甘油醚基三甲氧基硅烷反應(yīng)得到。由于在硅烷之間引入了有機(jī)組分，有效改善了涂料的脆性和附著力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要針對無機(jī)樹脂漆與底材附著力差，涂層易開裂等問題，通過對有機(jī)硅化學(xué)結(jié)構(gòu)及配方的改變，提供一種既具有c-c有機(jī)結(jié)構(gòu)又具有Si-0無機(jī)結(jié)構(gòu)；硅醇縮合固化為主，兼有環(huán)氧基團(tuán)擴(kuò)鏈交聯(lián)的環(huán)氧改性韌性有機(jī)硅涂料。該涂料有大量的硅醇或硅烷氧結(jié)構(gòu)，使涂料具有無機(jī)樹脂漆的功能，同時(shí)環(huán)氧基團(tuán)可以用胺類固化劑固化，具有有機(jī)樹脂的性能，因此發(fā)明的涂料同時(shí)具有有機(jī)與無機(jī)涂料的性能。本發(fā)明是一種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，由聚硅氧烷預(yù)聚體100重量份、環(huán)氧樹脂1100重量份，胺類固化劑550重量份，揮發(fā)性有機(jī)液體如乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、甲苯或二甲苯中的一種或多種iioo重量份組成。發(fā)明的這種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，與其他無機(jī)硅樹脂相比，具有特殊的聚硅氧烷預(yù)聚體結(jié)構(gòu)，其通式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中n=l~20其中，R為羥基、或甲氧基、或乙氧基。聚硅氧垸預(yù)聚體結(jié)構(gòu)特征在于(1)含有環(huán)氧基團(tuán)可供交聯(lián)；(2)含有硅烷氧基或硅羥基可供縮合交聯(lián)；(3)含有聚硅倍半氧烷的組份(Si02無機(jī)物的成分)。合成聚硅氧烷預(yù)聚體的配比及步驟如下Y—環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅垸(IOO摩爾份數(shù))、甲基(Y-環(huán)氧丙氧基)二乙氧基硅垸(0100摩爾份數(shù))、二甲基二乙氧基硅垸(100~800摩爾份數(shù))、二甲基二甲氧基硅烷(0~800摩爾份數(shù))、正硅酸乙酯(0200摩爾份數(shù))。合成時(shí)按比例加入上述硅氧烷、加入硅氧垸總摩爾份數(shù)30-90%的水。而后加入乙醇，乙醇加入量以使硅氧烷和水配成透明的溶液為適宜。在攪拌情況下滴入占硅氧烷總重量1%的濃鹽酸，室溫?cái)嚢鑜小時(shí)后，50°C下攪拌水解4~8小時(shí)，而后水泵減壓(80°C)旋轉(zhuǎn)蒸出大部分溶劑與水，80~100°C下真空(720760mniHg)攪拌聚合2小時(shí)，蒸去殘留的水和乙醇等溶劑，制得聚硅氧垸預(yù)聚體。(四)本發(fā)明的具體實(shí)施例實(shí)施例1:聚硅氧垸預(yù)聚體、環(huán)氧樹脂、間苯二甲胺(MXDA)按表l比例混合，溶劑為丁醇，配成固含量70%的環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，固化后主要性能見表l。表1環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料的合成比例及主要性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其中聚硅氧垸預(yù)聚體的合成如下Y—環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷(IOO摩爾份數(shù))、甲基(Y—環(huán)氧丙氧基)二乙氧基硅烷(2摩爾份數(shù))、二甲基二乙氧基硅(300摩爾份數(shù))、二甲基二甲氧基硅烷(5摩爾份數(shù))、正硅酸乙酯(IO摩爾份數(shù))。合成時(shí)按比例加入各種硅氧烷、加入硅氧烷總摩爾份數(shù)80%的水。而后加入乙醇，乙醇加入量以使硅氧垸和水配成透明的溶液為適宜。在攪拌情況下滴入占硅氧垸總重量1%的濃鹽酸，室溫?cái)嚢?小時(shí)后，50°C下攪拌水解8小時(shí)，而后水泵減壓(80°C)旋轉(zhuǎn)蒸大部分溶劑與水，80100。C下真空(740760mniHg)攪拌聚合2小時(shí)，蒸去殘留的水和乙醇等溶劑，制得聚硅氧烷預(yù)聚體。實(shí)施例2:硅氧垸預(yù)聚體、環(huán)氧樹脂、間苯二甲胺按表2比例混合，溶劑為甲苯，配成固含量50%的環(huán)氧增強(qiáng)韌性有機(jī)硅涂料，固化后主要性能見表2。表2環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料的合成比例及主要性能樣品環(huán)氧樹脂重量份預(yù)聚體重量份MXDA重量份斷裂伸長率(%)拉伸強(qiáng)度(MPa)剪切強(qiáng)度(MPa)涂料310102.518.125.613涂料45102.535.212.910其中硅氧烷預(yù)聚體的合成Y—環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷(100摩爾份數(shù))、甲基(Y—環(huán)氧丙氧基)二乙氧基硅烷(IO摩爾份數(shù))、二甲基二乙氧基硅(100摩爾份數(shù))、二甲基二甲氧基硅垸(100摩爾份數(shù))、正硅酸乙酯(30摩爾份數(shù))。合成時(shí)按比例稱取各種硅氧烷、加入硅氧垸總摩爾份數(shù)60%的水。而后加入乙醇，乙醇加入量以使硅氧垸和水配成透明的溶液為適宜。在攪拌情況下滴入占硅氧烷總重量1%的濃鹽酸，室溫?cái)嚢鑜小時(shí)后，50。C下攪拌水解6小時(shí)，而后水泵減壓(80°C)旋轉(zhuǎn)蒸出大部分溶劑與水，80100。C下真空(740~760mmHg)攪拌聚合2小時(shí)，蒸去殘留的水和乙醇等溶劑，制得聚硅氧烷預(yù)聚體。權(quán)利要求1、一種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，由聚硅氧烷預(yù)聚體100重量份、環(huán)氧樹脂1～100重量份，胺類固化劑5～50重量份，揮發(fā)性有機(jī)液體如乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、甲苯或二甲苯中的一種或多種1～100重量份組成。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，其特征在于聚硅氧垸預(yù)聚體結(jié)構(gòu)，通式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>式中n=l~20其中，R為羥基、或甲氧基、或乙氧基。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，其特征在于聚硅氧垸預(yù)聚體由Y—環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅垸(IOO摩爾份數(shù))、甲基(Y—環(huán)氧丙氧基)二乙氧基硅烷(0~100摩爾份數(shù))、二甲基二乙氧基硅(100~800摩爾份數(shù))、二甲基二甲氧基硅烷(0800摩爾份數(shù))、正硅酸乙酯(0-200摩爾份數(shù))水解、脫水聚合所得。全文摘要一種環(huán)氧增強(qiáng)的韌性有機(jī)硅涂料，由聚硅氧烷預(yù)聚體100重量份、環(huán)氧樹脂1～100重量份，胺類固化劑5～50重量份，揮發(fā)性有機(jī)液體如乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、丁酮、甲苯或二甲苯中的一種或多種1～100重量份組成。式中n＝1～20其中，R為羥基、或甲氧基、或乙氧基。該涂料含有大量的硅醇或硅烷氧結(jié)構(gòu)，具有無機(jī)樹脂漆的功能，同時(shí)環(huán)氧基團(tuán)用胺類固化劑固化，具有有機(jī)樹脂的性能。文檔編號(hào)C09D183/06GK101463223SQ20091002911公開日2009年6月24日申請日期2009年1月13日優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日發(fā)明者全一武,劉冠男,廓廖,張俊生,陳慶民申請人:南京大學(xué)