本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂涂料領(lǐng)域，具體涉及一種提高環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物粘接能力的方法和高粘結(jié)能力的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物。

背景技術(shù)：

環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的粘結(jié)性能、絕緣性能、成型加工性能和耐化學(xué)溶劑性能等，一直以來，環(huán)氧樹脂以其優(yōu)異的粘接性能常常被人們用作底涂材料，能夠和很多基材起到良好的粘接效果。在環(huán)氧地坪涂裝行業(yè)中，環(huán)氧底涂與地面層和砂漿層優(yōu)異地結(jié)合在一起，不僅起到了很好的粘接作用，還起到封閉地面的效果，作用非常重要。

環(huán)氧底涂復(fù)合物的種類比較多，常規(guī)的復(fù)合物是雙酚A環(huán)氧樹脂搭配聚酰胺、脂肪胺、芳香胺、脂環(huán)胺等胺類固化劑。然而僅僅樹脂和固化劑的搭配得到的底涂粘接能力有限，于是為了進(jìn)一步提高粘接強(qiáng)度，會(huì)考慮在A組份里添加γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)等帶環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑，B組份里添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-巰丙基三乙氧基硅烷(KH580)等帶氨基或巰丙基的硅烷偶聯(lián)劑，這種方法可以在一定程度上提高底涂對(duì)基面的粘接能力。

但是在一些很光滑的地面以及濕度較大的地面上使用現(xiàn)有的環(huán)氧底涂復(fù)合物進(jìn)行粘接就存在很大的問題，特別是在有持續(xù)水壓地面進(jìn)行長(zhǎng)期粘接的效果上受限很大。在上述條件下，由于受到持續(xù)水汽侵蝕和重物壓力的影響，底涂層就會(huì)和基面剝離，從而影響使用。所以，如何能提高環(huán)氧底涂復(fù)合物和光滑、潮濕基面的粘接就成了一直以來人們考慮的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[要解決的技術(shù)問題]

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種提高環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物粘接能力的方法和高粘結(jié)能力的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物。

[技術(shù)方案]

為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)考慮通過添加可反應(yīng)性的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物，以提高環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物固化后對(duì)地面的粘接，并防止其受到持續(xù)水壓影響而造成剝離，提高其使用壽命。而且所添加的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物不影響底涂的儲(chǔ)存性以及對(duì)地面的封閉效果等使用性能。

一種提高環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物粘接能力的方法，該方法是在環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物中添加有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物；所述有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物中含有1個(gè)以上的環(huán)氧基、1個(gè)以上的Si-H鍵和1個(gè)以上的烷氧基。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物的添加量是按環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物中環(huán)氧樹脂與有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物的質(zhì)量比為100：0.1～10添加。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物是將含Si-H鍵的化合物和帶環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑在酸催化下重排反應(yīng)得到；或者是將含Si-H鍵的化合物、帶環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑和帶丙烯酰氧基丙基的硅烷偶聯(lián)劑在酸催化下重排反應(yīng)得到。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述含Si-H鍵的化合物為三甲氧基氫硅烷、三乙氧基氫硅烷、二甲氧基二氫硅烷、二乙氧基二氫硅烷、四甲基氫環(huán)硅氧烷、五甲基氫環(huán)硅氧烷、六甲基氫環(huán)硅氧烷中的一種或幾種；所述帶環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑為γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或幾種；所述帶丙烯酰氧基丙基的硅烷偶聯(lián)劑為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。

一種高粘結(jié)能力的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物，它是雙組分環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物，各組分是由以下質(zhì)量份的原料組成：

A組分：環(huán)氧樹脂100份，活性稀釋劑0～40份，增韌劑0～20份，溶劑0～100份，含環(huán)氧基的偶聯(lián)劑0～10份，有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物0.1～10份；

所述有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物有1個(gè)以上的環(huán)氧基、1個(gè)以上的Si-H鍵和1個(gè)以上的烷氧基；

B組分：固化劑10～100份，溶劑0～100份，帶氨基或巰丙基的偶聯(lián)劑0～10份，促進(jìn)劑0～20份。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在A組分中，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、酚醛改性環(huán)氧樹脂、其它能與胺類固化劑常溫反應(yīng)的環(huán)氧樹脂預(yù)聚物中的一種或幾種；所述活性稀釋劑為帶環(huán)氧基的碳鏈化合物中的一種或幾種；所述增韌劑為納米核殼粒子改性的橡膠、丁腈橡膠、聚氨酯、長(zhǎng)碳鏈化合物、壬基酚中的一種或幾種；所述含環(huán)氧基的偶聯(lián)劑為γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷中的一種或幾種。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述活性稀釋劑為帶1～2個(gè)環(huán)氧基的可參與環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)的非有機(jī)硅類低分子化合物。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在B組分中，所述固化劑包括聚酰胺、脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚醚胺、其它能與雙酚A環(huán)氧樹脂常溫反應(yīng)的胺類化合物及其衍生物中的一種或幾種；所述促進(jìn)劑為叔胺、咪唑、改性胺中的一種或幾種；所述帶氨基或巰丙基的偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷中的一種或者幾種。

本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在A組分和B組分中，所述溶劑選自甲苯、二甲苯、乙醇、異丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮中的一種；所述A組分和B組分中的溶劑相同或不同。

下面將詳細(xì)地說明本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種帶環(huán)氧基、Si-H鍵或丙烯酰氧基丙基和烷氧基等粘接基團(tuán)的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物，該有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物中大量的環(huán)氧基和烷氧基不僅參與環(huán)氧樹脂復(fù)合物的交聯(lián)，還可以配合Si-H鍵或丙烯酰氧基丙基等粘接基團(tuán)、以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷KH550、γ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷KH560、γ-巰丙基三乙氧基硅烷KH580等硅烷偶聯(lián)劑的使用，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，成膜后與混凝土地面成分發(fā)生反應(yīng)和鉚合，以解決環(huán)氧底涂與光滑難粘接的混凝土、膩?zhàn)印⒋纱u、金屬、玻璃等基面粘接不好的問題。

本發(fā)明使用的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物與環(huán)氧樹脂具有良好的相容性，能參與體系的固化和鉚合，固化后可以提高固化后體系的粘接能力。此合成方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)率高，效果明顯，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明使用的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物是將含Si-H鍵的化合物與帶環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑、帶丙烯酰氧基丙基的硅烷偶聯(lián)劑等在酸催化下通過重排反應(yīng)得到所述有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物，該化合物中的環(huán)氧官能團(tuán)數(shù)與帶環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比例有關(guān)；其中，帶丙烯酰氧基丙基的硅烷偶聯(lián)劑的添加量可以為0；通過調(diào)節(jié)各原材料的用量可得到相應(yīng)的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物，并且只要該有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物有1個(gè)以上的環(huán)氧基、1個(gè)以上的Si-H鍵和1個(gè)以上的烷氧基，就能提高環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的粘結(jié)能力；因此此處無需限定各原材料的用量。

本發(fā)明高粘結(jié)能力的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物中使用的增韌劑可以提高復(fù)合物固化后與界面的粘接作用，防止開裂和剝離；使用的溶劑選擇能在常溫中揮發(fā)，并且能與環(huán)氧樹脂有較強(qiáng)相容性的具有極性的溶劑。

[有益效果]

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果：

本發(fā)明的雙組份環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物中的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物在固化過程中參與交聯(lián)和鉚合，并可以與地面以及底涂以上的環(huán)氧或聚氨酯等樹脂反應(yīng)，從而使環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物與光滑難粘接混凝土、膩?zhàn)印⒋纱u、金屬、玻璃等基面起到良好的粘接效果，且在具有持續(xù)水壓的環(huán)境中能夠提高其耐水粘接，防止涂膜的開裂和剝離。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述和說明。

首先，先通過合成例1～3制備具有1個(gè)以上的環(huán)氧基、1個(gè)以上的Si-H鍵和1個(gè)以上的烷氧基的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物a、b、c。

合成例1

在三頸瓶中加入57g四甲基氫環(huán)四硅氧烷、111gγ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，在攪拌的情況下加入5g干燥除水后的磺酸樹脂，升溫到80℃反應(yīng)5h，隨后過濾掉磺酸樹脂，并減壓蒸餾除去未反應(yīng)的原料，即得有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物a。

合成例2

在三頸瓶中加入29g三甲氧基氫硅烷、66gγ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、59gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，在攪拌的情況下加入5g干燥除水后的磺酸樹脂，升溫到80℃反應(yīng)5h，隨后過濾掉磺酸樹脂，并減壓蒸餾除去未反應(yīng)的原料，即得有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物b。

合成例3

在三頸瓶中加入57g四甲基氫環(huán)四硅氧烷、66gγ-(2,3環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷，在攪拌的情況下加入5g干燥除水后的磺酸樹脂，升溫到80℃反應(yīng)5h，隨后過濾掉磺酸樹脂，并減壓蒸餾除去未反應(yīng)的原料，即得有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物c。

下面采用合成例1～3所得的有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物制備具有良好粘接性能的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物，并對(duì)其進(jìn)行粘接性能測(cè)試。

實(shí)施例1：

按照表1準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的原料：

表1 為實(shí)施例1的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物原料

表中A組分中各原料的用量是指各原料占A組分的質(zhì)量百分比；B組分中各原料的用量是指各原料占B組分的質(zhì)量百分比。其中，對(duì)本實(shí)施例的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物進(jìn)行固化，固化條件為：A組分/B組分質(zhì)量比＝100/50，25℃固化7天。

實(shí)施例2

按照表2準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的原料：

表2 為實(shí)施例2的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物原料

表中A組分中各原料的用量是指各原料占A組分的質(zhì)量百分比；B組分中各原料的用量是指各原料占B組分的質(zhì)量百分比。其中，對(duì)本實(shí)施例的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物進(jìn)行固化，固化條件為：A組分/B組分質(zhì)量比＝100/50，25℃固化7天。

實(shí)施例3

按照表3準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的原料：

表3 為實(shí)施例3的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物原料

實(shí)施例4

按照表4準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的原料：

表4 為實(shí)施例4的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物原料

表中A組分中各原料的用量是指各原料占A組分的質(zhì)量百分比；B組分中各原料的用量是指各原料占B組分的質(zhì)量百分比。其中，對(duì)本實(shí)施例的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物進(jìn)行固化，固化條件為：A組分/B組分質(zhì)量比＝100/50，25℃固化7天。

對(duì)比實(shí)施例1

按照表5準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的原料：

表5 為對(duì)比實(shí)施例1的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物原料

表中A組分中各原料的用量是指各原料占A組分的質(zhì)量百分比；B組分中各原料的用量是指各原料占B組分的質(zhì)量百分比。其中，對(duì)本實(shí)施例的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物進(jìn)行固化，固化條件為：A組分/B組分質(zhì)量比＝100/50，25℃固化7天。

對(duì)比實(shí)施例2

按照表6準(zhǔn)備環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物的原料：

表6 為對(duì)比實(shí)施例2的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物原料

表中A組分中各原料的用量是指各原料占A組分的質(zhì)量百分比；B組分中各原料的用量是指各原料占B組分的質(zhì)量百分比。其中，對(duì)本實(shí)施例的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物進(jìn)行固化，固化條件為：A組分/B組分質(zhì)量比＝100/50，25℃固化7天。

對(duì)上述實(shí)施例1～4和對(duì)比實(shí)施例1～2的環(huán)氧樹脂底涂復(fù)合物進(jìn)行粘結(jié)性能測(cè)試，測(cè)試依據(jù)為GB/T 9286-1998色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)；各實(shí)施例的性能測(cè)試結(jié)果見表7和表8。

表7 各實(shí)施例所得復(fù)合物在光滑基面粘接性能測(cè)試(單位：級(jí))

表8 各實(shí)施例所得復(fù)合物在光滑且濕熱基面粘接性能測(cè)試(單位：級(jí))

由此可見，實(shí)施例1～4是添加了有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物的配方，而對(duì)比例1是沒有有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物、但具有硅烷偶聯(lián)劑的配方，對(duì)比例2則是沒有添加有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物以及硅烷偶聯(lián)劑的配方。

通過表7和表8可以看出，通過添加有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物，在光滑的瓷磚、耐磨地坪、混凝土密封固化劑地坪上的粘接可以明顯提高；而在光滑和濕熱的基面上，通過添加有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物則不僅僅可以提高底涂對(duì)于光滑的瓷磚、耐磨地坪、混凝土密封固化劑地坪上的粘接，甚至在膩?zhàn)印⑺嗟孛?、金屬基材和玻璃上面也具體明顯的效果。由此可見，此有機(jī)硅改性環(huán)氧化合物的加入，使底涂更適合于應(yīng)用在比較惡劣的(如光滑、濕熱)的使用環(huán)境。

盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。