改性有机硅涂料综述
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环氧改性有机硅耐高温防腐涂料的研制喻兰英1, 2,李新跃1, 2, *,罗宏1, 2,陈飞英1(1.四川理工学院材料与化学工程学院,四川自贡 643000;2.材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室,四川自贡 643000)摘 要:以环氧改性有机硅树脂作为漆基,制备了磷酸锌底漆、云母氧化铁中间漆以及不同颜色的面漆,研究了不同漆膜的耐热性以及以磷酸锌底漆加云母氧化铁中间漆复配不同颜色面漆所得复合涂层的耐热性和耐蚀性。
结果表明,以磷酸锌底漆、云母氧化铁中间漆和氧化铬绿面漆复配所得的涂层具有较好的耐高温防腐蚀性能,该复合涂层在350 °C烘烤3 h后,耐冲击强度≥40 kg·cm,附着力≤2级,柔韧性≤2 mm。
关键词:涂料;环氧改性有机硅树脂;耐热性;耐蚀性中图分类号:TQ630 文献标志码:A文章编号:1004 – 227X (2010) 02 – 0059 – 04Development of anti-high temperature and anti-corrosion epoxy modified silicone coating // YU Lan-ying, LI Xin- yue*, LUO Hong, CHEN Fei-ying Abstract: Zinc phosphate primer, micaceous iron oxide intermediate paint and topcoat with different colors were prepared with epoxy modified silicone resin as paint base. The thermal resistance of different coatings, and the corrosion resistance and thermal resistance of the composite coatings obtained from zinc phosphate primer and micaceous iron oxide intermediate paint combined with topcoats with various colors were studied. The results showed that the coating obtained from zinc phosphate primer and micaceous iron oxide intermediate paint combined with chromium oxide green topcoat has good high temperature resistance and corrosion resistance. The composite coating after bakingat 350 °C for 3 h has following properties: impact strength ≥40 kg·cm, adhesion ≤grade 2, flexibility ≤2 mm. Keywords: coating; epoxy modified silicone resin, thermal resistance, anticorrosionFirst-author’s address: Institute of Materials Science and Chemistry Engineering, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000, China收稿日期:2009–11–01 修回日期:2009–12–07基金项目:材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室项目(2008CL02)。
有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步,水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料,在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而,传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足,如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此,通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能,如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等,成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性,还大幅提升了其耐水、耐候等性能,拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能,探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析,为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究,为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能,能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后,需要进行适当的处理,如水解、醇解等,以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应,生成预聚体。
然后,在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等,进行链扩展和乳化,最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中,将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应,形成硅氧键,从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件,可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
有机硅涂料简介:有机硅涂料是一类由硅原子和氧原子交替连结组成骨架,不同的有机基团再与硅原子连结的聚合物的统称,是以有机硅聚合物或其改性聚合物为主要成膜物质的涂料,具有优良的耐热、耐寒、耐电晕、耐辐射、憎水、耐沾污、耐化学腐蚀、电绝缘性和弹性等特殊性能,近年来在产品的改性及应用上得到了迅速发展。
如用有机硅树脂在建筑物表面形成一层膜材料,可有效提高建筑物表面的耐候性能(耐风蚀性能、耐雨水浸泡及耐酸雨侵蚀能力),对高档建筑,特别是古建筑保护具有一定的实际应用价值。
有机硅弹性乳胶建筑装饰涂料,操作简便易控制,产品性能稳定,具有良好的粘结性、耐老化性、耐候性、不透水性和伸缩性,适应不良因素引起的墙面开裂和季节性台风、雨水压力的渗透。
弹塑性有机硅“三防”涂料在室温下储存稳定性好,加入催干剂后可在室温下固化成膜,在电器、电子、石油、医药等行业中可用于电容器的防潮处理,陶瓷多孔材料的浸渍,石油仪器的防护涂敷,用作QM型心脏起搏器的保护材料,有机硅改性聚氨酯涂料等。
有机硅树脂:有机硅树脂是高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低温度下加水分解,得到酸性水解物。
水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常还含有相当多的羟基。
水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成高度交联的立体网络结构。
有机硅树脂具有良好的性能,其与一般油基树脂的性能比较见下表。
有机硅树脂涂料:Ø“呼吸”性有机硅防水涂料墙体材料吸收水分会对墙体本身造成严重破坏,墙体内水分需要借助一个畅通的通道以水蒸气的形式从墙体材料中挥发。
因此,降低建筑材料的吸水率,赋予外墙材料“呼吸”功能,是提高建筑物装饰、防水性能的重要途径。
有机硅涂料以带有一定反应活性基团的有机聚硅氧烷为主要成膜物,其主链结构具有较强的化学亲和力,且大分子上的少量活性基团在成膜过程中与硅酸盐基材中的羟基反应。
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展摘要:环氧树脂是一种含有2个或2个以上环氧基团的高分子化合物,其与固化剂反应可生成具有热固性的三维网状结构。
固化环氧树脂具有优异的力学、耐化学、耐腐蚀性能,良好的热学性能、粘接性能和电气性能,且固化后收缩率低,尺寸稳定。
关键词:有机硅改性环氧树脂;研究;应用前言环氧树脂作为一类重要的热固性树脂,具有良好的电学性能、化学稳定性、优异的力学性能和粘接性能,应用领域十分广泛。
得益于环氧树脂优异的综合性能,环氧树脂广泛应用在涂料、粘接剂、电子产品封装、印刷电路板、航空、航天、军工等领域。
1改性方法1.1增容改性提高环氧树脂与有机硅的相容性是物理改性的重要研究方向。
以端羟基甲基苯基硅橡胶(PSi)和硅烷化环氧树脂(SERs)为主要原料,合成了四种不同结构和功能程度的SERs,并用于硅树脂涂层的改性,制备了一系列硅烷化环氧树脂涂层。
其中用环己基环氧树脂和氨基硅烷偶联剂(APTES)制备的SERs效果最好,可贮存30天以上。
所有改性有机硅涂料的附着力均为最高级0级,在30天的耐酸、耐碱、耐盐实验和在300℃下保温实验后,表现出优良的防腐性能和良好的耐热性能。
实验表明,与纯PSi相比,含有25wt%SERs的涂层具有更好的热性能,表现为延迟降解温度,800℃下残碳率大大提高。
SERs的加入提高了硅橡胶与环氧树脂的相容性,其中环氧基团增强了固化混合涂层的附着力。
1.2自分层涂层许多年来,对涂层的研究一直在不断增长,试图提高其工艺和性能。
一般,两层或三层的不同涂层被使用在基材上,以得到综合性能的涂层。
但每一层需要一个配方和一个特定的固化步骤,因此这个多层系统涉及许多复杂的操作和需要长时间的固化过程,而且在层与层之间的界面处可能会出现附着失效的现象,这些因素并不满足当前的工业生产要求。
自分层涂料根据相容性、表面能、分子间作用力等因素,由多种聚合物组成,形成的共混体系溶解在溶剂中,它们在使用后和固化阶段会自动分离,形成连续但功能不同的涂层。
有机硅改性丙烯酸乳液及其涂料性能及应用概述 一、 前言 乳胶涂料因具有轻质、安全、色彩丰富典雅,施工效率高,翻新、维修方便,VOC排放低,符合环保要求等优点,正成为建筑物外部装修的首选材料,近几年得到了迅猛发展。
目前正大量应用于中低层建筑物上的丙烯酸酯类乳胶涂料基本上可满足5年左右的使用要求。
随着建筑物越来越向大型化、高层化发展,其涂装周期一般至少要10年以上,现有的以苯乙烯-丙烯酸酯及纯丙烯酸酯共聚物乳液为基料制备的建筑涂料已难以满足这一要求。
由于Si-O键具有较高的键能,耐紫外光和耐氧化降解性好且硅树脂表面能低,因此用其制得的涂料性能优越,具有高耐候性、耐水性和抗沾污性及对水泥基材等较强的附着力,越来越受到人们的关注。
溶剂型有机硅改性丙烯酸树脂用于建筑物的外装修,尽管取得了比较好的效果,但由于环保问题,其作为建筑涂料大面积使用已受到限制。
因此,开发高性能、低污染的水性丙烯酸有机硅涂料已成为近几年涂料领域人们关注的一个新热点。
通常将有机硅氧烷对乳液聚合物进行改性的方法主要分为物理混合法、化学缩聚法和自由基聚合法等。
物理混合法首先是制备有机硅树脂或有机硅改性聚合物树脂,以水为分散介质,然后添加乳化剂,在高剪切力的作用下进行乳化,制成乳液,然后将其与普通乳液拼混。
这种方法只是物理混合,没有产生化学键合,而且这种聚合物后乳化工艺只有在分子量较小的情况下才可以制备成稳定的乳液,由于分子量小,因此涂膜性能稍差,不能满足建筑外墙涂料的高要求。
化学缩聚法是首先制备含羟基的聚合物乳液,在一定乳化剂和PH值范围内加入有机硅树脂,使乳液的羟基(-OH)和硅羟基(Si-OH)进行反应缩合,把有机硅引入到乳液系统中,由于使用了催化剂等,对乳液稳定性和耐候性带来不利影响。
该方法由于存在有机硅和丙烯酸酯缩合及有机硅之间的缩合两种竞争反应,生成的产品组成不稳定,而且还存在有机硅氧烷的水解、自缩聚等难以控制的技术难点,使得此种方法的应用开发受到局限。
有机硅耐高温涂料的研究进展Liu Zhongyang;Di Zhigang;Gou Yunshu;He Yi;Shi Liping;Tan Weimin【摘要】主要介绍了有机硅耐高温涂料的耐高温机理,阐述了纯有机硅涂料、改性有机硅涂料和有机-无机复合涂料的研究情况,讨论了颜填料对耐高温涂层性能的影响,并展望了有机硅耐高温涂料的发展趋势.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2019(049)002【总页数】5页(P83-87)【关键词】耐高温涂料;有机硅;有机-无机复合;颜填料【作者】Liu Zhongyang;Di Zhigang;Gou Yunshu;He Yi;Shi Liping;Tan Weimin【作者单位】;;;;;【正文语种】中文【中图分类】TQ637.6耐高温涂料通常是指可长期承受200 ℃以上温度,漆膜不开裂、不脱落,仍具有一定物理化学性能,使被保护对象在高温环境中能正常发挥作用的特种功能性涂料[1]。
耐高温涂料一般由耐高温树脂、耐高温颜填料、溶剂和助剂等构成,为了满足现代科学技术迅猛发展的需求,应用于不同温度、不同领域的耐高温涂料被不断地研发出来。
目前,市场上应用最广泛的是有机硅耐高温涂料,以其大面积施工工艺性能良好、成本低、耐温效果显著、耐氧化等诸多优点受到人们的青睐,被广泛用于航空发动机、高温管道、高温炉、建筑幕墙的装饰及防护等领域[2-4]。
1 涂层耐高温机理有机硅树脂的分子主链中含有大量—Si—O—Si—无机结构,支链中含有一定量的有机基团。
与以碳链为骨架的有机树脂相比,有机硅树脂热分解温度高、热稳定性好,主要是因为:(1)无机Si—O键的键能高达452 kJ/mol,远高于C—C键(347 kJ/mol)和C—O键(351 kJ/mol),主链更加稳定[5-6];(2)在Si—O键中硅原子和氧原子的相对电负性差数大,Si—O键极性大,有离子化倾向,对Si原子连接的侧基有偶极感应影响,提高了侧基的抗氧化能力;(3)在有机硅树脂中,Si原子和O原子形成了d-pπ键,增加了树脂的耐热性能;(4)侧基受热氧化分解后,有机硅树脂形成高度交联且更加稳定的空间网状结构,能够防止主链的进一步断裂;(5)高温氧化后形成的空间网状结构可以减轻高温对树脂内部的影响[7-8]。
聚氨酯(PU)自20世纪40年代出现以来,在涂料、弹性体、泡沫塑料及粘合剂等方面均已获得广泛应用,是一种多功能的聚合物材料,也是发展最快的高分子材料之一。
聚氨酯含有特征单元结构氨基甲酸酯键[1](-NH-CO-),链中含有交替的软链段和硬链段,使得其聚集态结构为多相结构,这决定了聚氨酯涂料优良的耐磨、柔韧等性能。
然而单一的聚氨酯涂料在耐水性、光泽、硬度等方面还不够理想,通过改性可以使其获得更加优异的综合性能。
聚氨酯的改性有两种方式:一种是通过简单的物理方法将具有互补特性的两种或多种树脂混合在一起;另一种是通过化学方法使产品具有两种或多种体系的特性。
有机硅材料具有耐高低温、耐气候老化、耐臭氧、电绝缘、耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。
将有机硅用于聚氨酯的改性克服了聚氨酯材料的性能缺陷,是扩大聚氨酯应用领域的一条重要途径。
本文探讨了有机硅改性聚氨酯涂料的各种途径,并简要介绍了其应用。
1 溶剂型有机硅改性PU涂料溶剂型涂料目前在高档涂装如高级轿车、飞机蒙皮、精密仪表等领域还存在着广泛的应用。
如孙道兴、刘香兰[2]等人研究的有机硅改性聚氨酯摩托车涂料,其耐盐水、耐酸碱、柔韧性都有很大提高。
田军、薛群基[3]等研究了端羟基的聚二甲基硅氧烷与醇解蓖麻油改性聚氨酯预聚体在甲苯溶剂中的共混改性。
共聚物成膜后,分子结构中的有机硅链段更倾向于在表面聚集取向,而聚氨酯链段朝向内层,这样使得共聚物膜的附着力、硬度、固化速度等力学性能得到改善;同时,其表面呈现低的表面能,其耐热性也得到了提高。
由聚氨酯预聚体、氨基硅烷或硅氧烷、聚有机硅氧烷增粘剂、含氢硅氧烷、有机溶剂等组成的涂料在氯铂酸催化下,(150~200)℃固化成膜,固化后的涂膜光滑、耐热、耐磨,对未经任何表面处理的硅橡胶有良好的粘接性[4]。
采用侧链含有多氨基官能团的硅油在溶剂中改性聚氨酯,这种硅氧烷在聚氨酯的合成过程中,侧链参加反应,硅氧烷链悬挂在聚氨酯的主链上,有利于硅原子向表面迁移,只需加入少量的氨基硅油就能改善聚氨酯的表面性质[5,6]。
有机硅及其改性涂料简介:有机硅树脂涂料是以有机硅树脂或改性有机硅树脂为主要成膜物质,是一种元素有机涂料,简称有机硅涂料。
元素有机涂料是由元素有机聚合物为主要成膜物质的涂料总称,包括有机硅、有机钛、有机氟、有机铝、有机锆涂料等。
其中,有机硅树脂涂料产量最大。
元素有机涂料是介于有机高分子和无机化合物之间的一种化合物,具有特殊的热稳定性、绝缘性,耐高温、耐化学品性、耐水、耐候性等特点,广泛地应用于国防工业、电器工业等行业。
性能:有机硅树脂涂料的性能如下:有机硅树脂涂料是一种价格较贵的耐热性、耐寒性、耐候性突出的绝缘涂层。
①有机硅树脂涂料的耐热性强这是有机硅树脂涂料最大的特点。
纯有机硅树脂清漆可耐200-250 °C高温,当与片状铝粉、玻璃料、耐热填料等配制的涂料可耐300-700 C高温,改性有机硅树脂与耐高温颜料可制得耐200-300 C高温的涂料。
漆膜干燥后耐沸水煮和耐过热水蒸气。
②有机硅树脂涂料的耐候性优异纯有机硅树脂涂料在-50 C条件下仍然具有较好的冲击强度和柔韧性,采用聚酯改性后,可在低温-80 C下使用。
③有机硅树脂涂料的绝缘性突出在高温和潮湿条件下具有较好的电绝缘性,可达H级,击穿电压达60-100 kV/mm。
④有机硅树脂涂料的耐化学腐蚀性较强在100 C,3 %碱液浸泡100 h或者5 %盐水浸泡70 h条件下漆膜无变化。
但耐稀盐酸、稀硫酸腐蚀性能不佳,以及耐油性不强,可做润滑油,遇汽油会变软。
⑤有机硅树脂涂料的防霉性较高有机硅树脂涂料不含油的成分,霉菌无法在漆膜上生存,防霉性能较好。
⑥有机硅树脂涂料的附着力较好有机硅树脂涂料适合以钢铁、玻璃、铝为基体。
⑦有机硅树脂涂料的固化温度高多数有机硅树脂涂料需要高温烘烤。
⑧有机硅树脂涂料的耐有机溶剂差。
⑨纯有机硅树脂涂料黏度低,与颜料制成的磁漆易沉淀。
表1列出了云母粘结绝缘漆的主要性能指标。
分类:(1)按涂料组分有机硅树脂涂料可分为纯有机树脂涂料和改性有机硅树脂涂料。
有机硅改性聚酯树脂的研究进展王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青(山东大学材料科学与工程学院,济南250061)摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。
介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。
展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。
关键词:有机硅,聚酯树脂,改性中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04收稿日期:2006-03-20。
作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。
*联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。
有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。
目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。
这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性[1];广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、医疗等行业。
但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。
在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。
这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯[2]。
聚酯具有光亮、丰满、硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。
用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围[3]。
近几年来,有机硅改性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。
服务有机硅氟行业打造硅氟贸易新天地变成了艺术品,赋予了建筑艺术不灭的灵魂。
四.结论:综上所述,从硅橡胶制品使用上,其产量、品种、数量、用量均在逐年增加,用途也在不断扩大。
今后,随着橡胶加工技术及建筑水平的提高,海外在建筑中对硅橡胶的应用。
开发质优价低,使用方便,绿色环保的新型硅橡胶密封条将有着深远的意义。
相信作为硅胶密封条大量应用,满足人们在新世纪新观念的需求。
聚氨酯改性用有机硅的种类及其改性机理张志国,姜绪宝,朱晓丽,孔祥正(济南大学化学化工学院,山东济南)摘 要:聚氨酯改性用有机硅的种类有4种,分别对这4种有机硅共聚改性聚氨酯的研究进行了论述,介绍了复合材料的改性机理、性能和应用。
聚氨酯是以二异氰酸酯和多元醇为基本原料加聚而成的,已有60多年的发展历史,它可以制成聚氨酯泡沫塑料、橡胶、涂料、粘合剂、合成纤维、合成皮革等产品,被广泛应用于工业及日常生活中,并几乎渗透到国民经济的各个部门。
聚氨酯具有力学性能好、耐磨耗、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀、耐射线辐射、粘接性好等优异性能。
聚硅氧烷是一类以重复的Si-O键为主链,硅原子上直接连接有机基的聚合物。
通常将硅烷单体及聚硅氧烷统称为有机硅,它具有低温柔顺性好、表面张力低、生物相容性好、热稳定性好等优点。
近几十年来,许多研究者都希望把有机硅和聚氨酯的优点结合起来,得到性能优异的材料。
改性后共聚物中软段的聚硅氧烷或聚醚链段使材料具有良好的弹性,硬段的聚氨酯、聚脲链段使材料保持原有的强度。
但由于聚硅氧烷与聚氨酯溶度参数相差很大,简单共混、原位聚合制互穿网络聚合物的结果都不令人满意,因此,共聚改性是有机硅对聚氨酯改性的有效途径之一。
目前有机硅对聚氨酯的共聚改性方法按照有机硅的结构分为4种:①硅醇改性法;②氨烷基聚硅氧烷改性法;③羟烷基聚硅氧烷改性法;④烷氧基硅烷交联改性法。
1 硅醇改性法所谓硅醇是指-OH直接连在硅原子上,通过-OH与异氰酸酯反应,从而实现两者的共聚,由于两者相容性不好,通常要在反应过程中使用溶剂。
有机硅涂料有机硅是第一个获得广泛应用的元素有机高分子化合物,因其独特的化学结构而具有优异的性能,广泛应用于国民经济的各个领域,在涂料工业中亦占有相当重要的地位。
有机硅涂料是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料,它具有优良的耐热耐寒、电绝缘、耐电晕、耐辐射、耐潮湿和僧水、耐候、耐沾污及耐化学腐蚀等性能,近年来在产品性能改进及应用方面都得到了迅速发展。
1 硅树脂涂料以有机硅树脂为成膜物质制成的涂料主要有耐热耐候有机硅防腐涂料、耐搔抓的透明有机硅涂料、脱模和防潮涂料及耐辐射涂料等品种。
涂料用有机硅树脂一般以甲基三氯硅烷(CH3 SiCl3)、二甲基二氯硅烷[(CH3)2SiCl2]、苯基三氯硅烷(C6H5SiCL3)、二苯基二氯硅烷[(C6H5)2SiCl2]及甲基苯基二氯硅烷[CHO(C6H5)SiCl2」等为原料进行水解缩聚而制得。
单体结构、官能团数目与比例对涂层性能的影响很。
硅原子上连接的有机基团种类对树脂的性能也有影响,不同的有机基团可使有机硅树脂表现出不同的性能。
例如,当有机基团为甲基时,可赋予有机硅树脂热稳定性、脱模性、憎水性、耐电弧性;为苯基时,赋予有机硅树脂氧化稳定性,在一定范围内可破坏高聚物的结晶性;为乙烯基时,可改善有机硅树脂的固化特性,并带来偶联性;为苯基乙基时,可改善有机硅树脂与有机物的共混性。
在硅氧烷主链引入了基,可增加其与醇酸树脂、聚酯树脂等的相容性;引入亚苯基、二苯醚亚基、联苯亚基等芳亚基及硅碳硼高聚物时,耐辐射性强、耐温可达300~500℃;主链结构为Si-N键的有机硅高聚物,其热稳定性在400℃以上。
在实际应用中,可根据需要选用不同的有机硅单体,在有机硅树脂中引人不同的有机基团。
晨光化工研究院采用粘度为20~40mPa·s的羟基硅油、(CH3)2Si Cl2及甲基三乙氧基硅烷为原料,控制nR/nsi等于1.3~1.4,(CH 3)2SiCl2与羟基硅油的质量比为7O:3O,并采用滴加水的方式于50℃共水解1h,得到具有良好硬度和弹性的甲基硅树脂,可用于制备金属膜电阻器的阻燃涂料。
有机硅改性丙烯酸酯涂料摘要:本文综述了丙烯酸酯作为涂料的优缺点及用有机硅对其改性可大大扩展其应用领域的特点,重点阐述了有机硅改性丙烯酸酯的方法,并介绍了有机硅改性丙烯酸酯在涂料领域的广泛应用以及其良好的发展前景。
关键词:有机硅;丙烯酸酯涂料;改性方法;应用0 引言丙烯酸酯涂料是20世纪70年代以来发展迅速的涂料品种,主要由(甲基)丙烯酸酯单体通过加聚反应得到。
丙烯酸树脂本身具有色浅、透明度高、保光、光亮丰满、在红外区吸收小等特点,且具有优异的耐候性、耐腐蚀性、附着力强、柔韧以及单体众多、合成容易、价格便宜等优点而得到广泛应用。
但是,由于丙烯酸酯聚合物的耐温性、耐水性、防油性、透气性差,限制了它的进一步应用。
丙烯酸酯涂料可用其它树脂进行改性,发展高性能丙烯酸酯涂料也成为一种发展趋势,即大大拓宽了丙烯酸酯涂料的应用领域。
有机硅单体及其聚合物具有优异的耐水性、耐高低温性、保光性、透气性等特点。
利用有机硅的优点改进丙烯酸树脂的不足,以获得兼备丙烯酸树脂和聚硅氧烷优点的新型丙烯酸酯涂料,已成为当今研究的热点和难点。
1 有机硅改性丙烯酸酯的制备方法目前有机硅对丙烯酸酯微乳液改性方法一般分为两种:物理改性法和化学改性法。
物理改性分为两种:一是将有机硅氧烷单体作为偶联剂或改性主机直接加入丙烯酸酯微乳液中改性;二是将有机硅氧烷制备成有机硅微乳液,再将其与丙烯酸酯类乳液共混进行改性。
化学改性是通过化学反应将有机硅氧烷引入到丙烯酸酯分子链上,使得极性相差很大的有机硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子间形成化学键,化学改性明显提高了两相之间的相容性,一定程度上控制了有机硅分子的表面迁移和有机硅的围观形态,从而比物理共混的性能优越,具有更好的发展前景。
1.1物理共混法物理共混法也称为冷拼法,是材料改性的常用方法之一。
物理共混法是将有机硅聚合物直接加入到丙烯酸树脂中,或在有机硅聚合物存在下进行丙烯酸酯的聚合。
物理共混法操作简单,但是聚硅氧烷与丙烯酸酯的结构和极性、表面自由能相差较大,聚硅氧烷容易向表面迁移,二者相容性差,因此,采用此法制备硅丙树脂的关键是解决共混物的稳定性和两者相容性。