專利名稱：一種耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂的制備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂的制備。主要應用于重 防腐領域。尤其是在苛刻腐蝕環(huán)境(如高溫條件下)的重防腐涂層技術領域。
背景技術：
腐蝕給人類造成的損失是驚人的，全球每年因腐蝕造成的經(jīng)濟損失達10000億美 元。據(jù)有關部門統(tǒng)計，我國由于腐蝕造成的經(jīng)濟損失每年高達3000億人民幣，如此巨大的 損失，刺激著防腐涂料的發(fā)展。重防腐涂料是指能夠在苛刻腐蝕環(huán)境下長效防護的涂料， 防護壽命一般為10年以上，在一定溫度下的酸、堿、鹽和溶劑等腐蝕介質(zhì)環(huán)境下，可以使用 3 5年。在防腐涂料領域，目前主要以有機材料為主，這些有機材料經(jīng)過多年的研究和應 用其產(chǎn)品性能和應用領域已基本達到了其性能的極限，隨著科學技術的發(fā)展，市場對防腐 涂料提出了更高的要求，如在耐熱的同時解決重防腐及耐候性能，顯然目前現(xiàn)有單純的有 機材料已不能解決這些問題。它們在防腐蝕過程中只能突出某一方面的性能，而不能同時 做到既耐介質(zhì)又耐溫或耐侯，目前作為防腐材料的主要品種有環(huán)氧、乙烯基酯、橡膠等，環(huán) 氧類防腐材料具有較好的耐堿性和耐溶劑性，但耐酸性不好，在紫外光的照射下容易粉化， 乙烯基酯類防腐材料具有較好的耐酸堿介質(zhì)性能，但不耐高溫，在溫度較高環(huán)境下的防腐 工程中它不能滿足要求，又如橡膠類防腐材料，該材料雖然具有較好的耐酸堿性能，但耐溶 劑差，在溫度稍高時就會分解，失去原有材料的性能?，F(xiàn)有防腐材料的這些缺點限制了他們 在嚴酷環(huán)境下的應用，如煉油廠、化肥廠、熱電廠、核電站和核廢料廠等一些設備的耐溫防 腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明通過正硅酸乙酯以及多種硅烷偶聯(lián)劑等有機硅前驅(qū)體 的溶膠凝膠技術，在涂料的基料樹脂中引入無機二氧化硅(SiO2)組分，合成了一種含有環(huán) 氧基官能團的有機一無機復合的三維立體結(jié)構的聚合物材料，用于制備耐高溫重防腐涂 料。該樹脂制備的涂料既有無機材料的耐熱性、耐候性及耐介質(zhì)性，同時兼具有機材料的柔 韌性、可施工性等，達到在苛刻腐蝕環(huán)境下長效防護的目的。本發(fā)明的耐高溫重防腐涂料用有機_無機雜化樹脂的制備，其特征在于按質(zhì)量 百分數(shù)計，配方為異丙醇30% 50%水10% 30%催化劑0% 5%二甲苯0% 30%正硅酸乙酯0% 30%含環(huán)氧基團的硅烷偶聯(lián)劑 10% 50%
苯基三乙氧基硅烷10% 50%甲基三乙氧基硅烷0% 30%含長氟碳鏈段的硅烷偶聯(lián)劑 0% 30%催化劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水和四甲基氫氧化銨等中的一種或幾 種。含環(huán)氧基團的硅烷偶聯(lián)劑是Y-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷和β_(3， 4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種。含氟碳鏈段硅烷偶聯(lián)劑是十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅 烷和十七氟癸基三甲氧基硅烷等中的一種或幾種。本發(fā)明的耐高溫重防腐涂料用有機_無機雜化樹脂的制備方法按以上所述組分 及其配比進行備料，其制備步驟為按照溶膠凝膠法要求組裝有機_無機復合樹脂反應裝置，向反應容器中投入計量 的催化劑、異丙醇、二甲苯和水等混合溶劑，開動攪拌并升溫到50°C 60°C ；開始滴加預先 計量并混合均勻的硅氧烷單體，保持較均勻的加料速度，在5 IOh內(nèi)滴加完單體并升溫， 維持反應溫度在75 80°C保溫反應4h。之后，改用分水裝置脫水，并減壓蒸餾濃縮，即 得有機-無機復合樹脂。外觀為淺黃色透明粘稠液體；固體份> 80% ；粘度25°C，500 1200mPa · s。


附圖-1為三維立體結(jié)構有機_無機雜化樹脂結(jié)構示意圖。其中，RpR2和R3分別 是甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷和含長氟碳鏈段的硅烷偶聯(lián)劑所引出甲基、苯基、 含長氟碳鏈烷烴基等。圖中R1、R2和R3的數(shù)目不代表各種單體添加量的比例。
具體實施例方式實施例1 本實施例示范了本發(fā)明一種耐高溫重防腐涂料用有機硅樹脂的制備方法。向裝備好的有機-無機復合樹脂反應裝置中投入IOOg異丙醇、25g水、Ig四甲基 氫氧化銨、IOOg 二甲苯，開動攪拌并升溫到50°C 60°C ；開始滴加由50gY-(2，3-環(huán)氧丙 氧基)丙基三甲氧基硅烷、IOg正硅酸乙酯、30g甲基三乙氧基硅烷、15g苯基三乙氧基硅烷、 IOg十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷單體組成的混合溶液，保持較均勻的加料速度，在5 IOh內(nèi)滴加完單體；并升溫，維持反應溫度在75 80°C保溫反應4h。之后，改用分水裝置 脫水，并減壓蒸餾濃縮，即得有機_無機復合樹脂。實施例2 4制備工藝同實施例1，配方如下
權利要求
1.耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂的制備，其特征在于按質(zhì)量百分數(shù)計，配 方為異丙醇30%- 50%水10%- 30%催化劑0% ‘5%二甲苯0% ‘30%正硅酸乙酯0% ‘30%含環(huán)氧基團的硅烷偶聯(lián)劑10%- 50%苯基三乙氧基硅烷10%- 50%甲基三乙氧基硅烷0% ‘30%含長氟碳鏈段的硅烷偶聯(lián)劑0% ‘30%
2.根據(jù)權利1要求所述的催化劑是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水和四甲基氫氧化 銨等中的一種或幾種。
3.根據(jù)權利1要求所述的含環(huán)氧基團的硅烷偶聯(lián)劑是Y-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三 甲氧基硅烷和3- (3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷中的一種或兩種。
4.根據(jù)權利1要求所述的含氟碳鏈段硅烷偶聯(lián)劑是十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、 十三氟辛基三乙氧基硅烷和十七氟癸基三甲氧基硅烷等中的一種或幾種。
5.耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂的結(jié)構特點是以無機的二氧化硅為核心， 周圍被有機相環(huán)氧基、甲基、苯基以及較長氟碳鏈段等包圍；環(huán)氧基提供交聯(lián)點。
6.耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂用于制備耐高溫涂料、高溫重防腐涂以及 高溫下的的防腐蝕涂料。
7.耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂的制備，按權利要求1所述配方制備，其步 驟為按照溶膠凝膠法的技術要求組裝有機-無機復合樹脂反應裝置，向反應容器中投入計 量的催化劑、異丙醇、二甲苯和水等混合溶劑，開動攪拌并升溫到50°C 60°C ；開始滴加預 先計量并混合均勻的硅氧烷單體，保持較均勻的加料速度，在5 IOh內(nèi)滴加完單體；并升 溫，維持反應溫度在75 80°C保溫反應4h。之后，改用分水裝置脫水，并減壓蒸餾濃縮，即 得有機-無機復合樹脂。外觀為淺黃色透明粘稠液體；固體份>80% ；粘度25°C，500 1200mPa · s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐高溫重防腐涂料用有機-無機雜化樹脂的制備方法。本樹脂以正硅酸乙酯、含環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷以及含長氟碳鏈段的硅烷偶聯(lián)劑等有機硅前驅(qū)體為原料，通過溶膠凝膠技術，制備的含有環(huán)氧基官能團的三維結(jié)構有機-無機雜化樹脂。本樹脂主體結(jié)構是以無機二氧化硅為核心，周圍被甲基、苯基、環(huán)氧基以及含氟碳鏈段等有機基團包圍的三維結(jié)構。其中，無機相提供優(yōu)異的耐候性、耐溫度沖擊和耐酸等特性；有機相提供空間位阻，保護樹脂的主體結(jié)構不被腐蝕介質(zhì)破會；環(huán)氧基提供交聯(lián)點。本樹脂作為涂層的成膜物質(zhì)具有優(yōu)良的耐高溫性能和防腐蝕性能，且同時兼顧高溫下的防腐蝕性能。
文檔編號C09D183/08GK102030906SQ20101054497
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者和虎, 孟軍鋒, 席發(fā)臣, 李志寶, 楊康, 薛守成 申請人:北方涂料工業(yè)研究設計院