有机硅涂层的研究进展共29页文档

有机硅陶瓷涂料的研究进展陈子辉;刘仲阳;林家祥【摘要】基于溶胶-凝胶法制备的有机硅陶瓷涂料具有有机涂料无法比拟的综合优势,如硬度高、耐候性好、阻燃无烟、安全无毒等,在不粘锅、铝幕墙、地铁机车等领域得到了广泛应用.本文概述了有机硅陶瓷涂料的制备工艺、配方组成对涂层性能的影响,讨论了在有机硅陶瓷涂料配方设计时需要避免的误区.此外,还介绍了有机硅陶瓷涂料最新研究成果:柔性有机硅陶瓷涂料及塑料-陶瓷复合材料制备技术,并分析了有机硅陶瓷涂料的未来发展趋势.%Silicone ceramic coatings made through sol-gel technique show unparalleled comprehensive advantages over traditional organic coatings,such as high hardness,excellent weathering resistance,flame retardant,safe and nontoxic.They have been widely used in non -stick pan,aluminum curtain wall,subway locomotive.Herein,the relationship between the preparation processes,formula and the performance of ceramic coatings was mon misconceptions in the formulation design were also discussed.Furthermore,two kinds of novel silicone ceramic coatings including flexible silicone ceramic coating and plastic silicone ceramic coating were introduced.Further trend was forecasted as well.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)011【总页数】7页(P1-7)【关键词】有机硅;陶瓷涂料;溶胶-凝胶法;增韧;高性能涂料【作者】陈子辉;刘仲阳;林家祥【作者单位】中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016【正文语种】中文【中图分类】TQ637陶瓷涂料并没有严格的定义，一般来说，固化后具有类似于陶瓷的性能，尤其是高硬度和高耐磨性能的涂料均可称之为陶瓷涂料。

有机硅表面活性剂的应用及发展状况摘要：有机硅表面活性剂由于其结构中既含有有机基团，又含有硅氧键（Si-O-Si），因而不但具有一般烃类表面活性剂较高的表面活性，而且具有无机物二氧化硅的耐高低温、耐气候老化、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能。

有机硅表面活性剂能应用于纺织、农药、日化产品等等。

因而成为表面活性剂领域的研究热点。

关键词：有机硅表面活性剂；结构；应用Abstract Silicone surfactants contain both organic group and silicon-oxygen bond (Si-O-Si), which not only has high surface activity, just like normal surfactants, but also has the property of silica, like, resistance to high temperature and ageing, non-toxic, non-corrosive and physiologically inert. It can be used in many fields, such as, textiles, pesticides, daily chemical products and so on. That make silicone surfactants becoming a hot research field.Keywords Silicone surfactant; Structural; Applications一、有机硅表面活性剂简介有机硅是含有硅氧烷键（Si-O-Si）的高分子合成材料。

有机硅表面活性剂是以聚二甲基硅氧烷为其疏水主链，在其中间位或端位连接一个或多个有机硅极性基团而构成的一类表面活性剂。

有机硅材料性能优异，应用十分广阔，目前发展迅速，在很多领域作为一种新型的功能材料受到人们的青睐，如聚醚改性有机硅、氨基改性有机硅和环氧改性有机硅等[1]。

低表面能有机硅及其改性防污涂料的研究进展2014-07-14涂料工业摘要：概述了低表面能防污涂料的发展现状，有机硅低表面能防污涂料的影响因素及其防污机理、低表面能防污涂料的分类、有机硅改性低表面能防污涂料的研究状况。

重点介绍了有机硅低表面能微结构构筑技术，提出了表面微结构构筑正在成为未来防污领域发展的重点，总结了低表面能防污涂料的不足，并展望了其发展趋势。

关键词：低表面能；有机硅；防污涂料；微结构海洋生物污损主要来自藤壶、水螅、贻贝、海鞘、石灰虫等海洋生物的附着生长，这些生物常依附于船体或水下设施上，如：石油钻井平台、跨海大桥、海底输油管道等，对舰船来说附着污损不仅造成船舶的航速下降、能耗增加，且附着生长的海生物对船体会造成一定程度的侵蚀，甚至使其不能正常航海作业，因此海洋污损附着生长造成的经济损失不容忽视。

为了消除或降低污损生物附着生长，采用防污涂料是既高效又便捷的方法。

防污涂料大致经历了由二战后的Hg、As类剧毒类毒料，到20世纪70年代初的三丁基锡（TBT）类与Cu2O的复配防污涂料体系，这些防污涂料在很大程度上对生物附着生长起到抑制作用，但随着使用量的增加也导致海洋环境污染日益加剧。

法国科学家的研究发现，TBT会干扰牡蛎、螺类等的机体正常代谢活动，使贝壳畸形变厚、含肉下降；会导致雌性螺类产生性畸变，从而影响其种群发展；其他海洋生物也会受到TBT的不良影响。

目前TBT类防污涂料已禁用，其他有毒性的防污涂料也将逐步被淘汰。

基于环境保护的理念开发无毒或低毒的防污涂料成为发展的趋势，低表面能有机硅及其改性树脂涂料是不可或缺的一类。

1 低表面能防污涂料的发展现状防污涂料技术主要源自欧美和日本，已商业化的防污涂料主要分为两大类：一是含杀虫剂的防污涂料；二是不含杀虫剂的防污涂料（或称低表面能防污涂料、污损释放型防污涂料），其中后者更符合当今的环保理念，因此也更值得进行深入研究。

目前，低表面能防污涂料已从单一低表面能材料（如：有机硅树脂、硅油、氟碳树脂等）发展到低表面能树脂的改性复合材料（如：有机硅-聚氨酯类、有机硅-环氧树脂类、有机硅-丙烯酸类、有机硅聚醚类，有机硅-聚酰胺类等），低表面能复合材料的开发，拓展了有机硅材料的适用范围，对低表面能防污材料表面微结构构筑成为近年研究的新方向。

有机硅薄膜制备技术进展何益飞1,李临生1,2,兰云军2,张建华1(11陕西科技大学应用化学研究所,陕西咸阳712081;21温州大学浙江省皮革重点实验室,浙江温州325027) 摘要:综述了有机硅薄膜制备技术中控制薄膜厚度、强度、孔径及其孔隙率的技术以及有关理论,阐述了提高薄膜强度及表面性能的微观改性技术,分析了成孔技术、制膜液组成与配比、添加剂种类、溶剂挥发时间、成膜环境(温度和湿度)、凝胶条件对薄膜孔径及其分布、孔隙率的影响,以及后处理对成品膜特性的影响。

关键词:有机硅,薄膜,厚度,强度,孔径,孔隙率,分离材料中图分类号:TQ333193 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)01-0029-05收稿日期:2005-06-09。

作者简介:何益飞(1983-),男,硕士生。

E -mail :magicsky008@ 。

有机硅材料属于半无机、半有机结构的高分子材料,兼具有机高分子和无机高分子材料的特性,具有空间自由体积大、分子间作用力小、内聚能密度低、透气性优异、耐热、耐电弧、耐化学药品等特性。

用其作为基体制备的有机硅薄膜是一种性能优异、用途广泛的新型高分子材料,可作为分离提纯、防护保养材料广泛应用于农业、工业及其它领域。

近10年来,对有机硅薄膜制备理论的研究越来越多,有机硅薄膜的制备方法也各有千秋。

有机硅薄膜材料的典型代表是聚有机硅氧烷,主要是聚二甲基硅氧烷(PDMS )的衍生物。

Si O 键的键能高达42215kJ /mol ,故聚硅氧烷的稳定性非常好。

作为膜材料的PDMS 具有螺旋形结构,分子间作用力非常微弱,是目前工业化应用中透气性最高的气体分离膜材料。

但PDMS 存在以下几个缺点:对气体的选择性低;超薄化困难;强度很差,不能单独制成薄膜,一般需与其它高分子共聚。

受有机硅材料本身性能的限制,目前制备的有机硅薄膜仍存在膜强度低、膜孔径分布宽、膜孔隙率不易控制等问题。

膜对气体的选择透气性不仅与材料本身的分子结构有关,而且与膜的形态结构有关;因此,提高高分子膜的分离能力的途径除了调节高分子材料的结构外,还有控制铸膜液的组成和薄膜的制作工艺等。

有机硅相关产品研发进展2.1硅橡胶硅橡胶的应用越来越广, 可用作冲压发动机补燃室热防护的绝热层[ 22 ] 、复合阻尼材料[ 23 ] ;在刑侦中用于提取某些特殊物体(如球形锁、饮料瓶瓶体等) 表面遗留的手印[ 24 ] ; 用于文物[ 25 ] 、混凝土的保护[ 26 ] ; 在医学上可用作口腔印模材料[ 27 - 31 ] 、义齿软衬材料[ 32 - 34 ] 、颌面赝复材料[ 35 - 38 ] 、颅骨修补术后包覆材料[ 39 ] 、人工血管涂层[ 40 ] 、干涉仪传感臂的涂层[ 41 ] ; 制成各种复合分离膜[ 42 - 49 ] 。

2.1.1室温硫化硅橡胶广州市白云化工实业有限公司开发的SS921 /SS922超高性能有机硅结构密封胶, 其拉伸强、伸长率是国标《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776—2005要求的2 倍[ 50 ] 。

王有治等人制得专用于中空玻璃粘接密封的低水蒸气渗透率有机硅密封胶[ 51 ] 。

他们还制得道路接缝用水分散性单组分室温硫化( RTV - 1 ) 有机硅密封胶[ 52 ] 。

徐晓明等人发现, 在通用的酮肟型有机硅密封材料中添加含氰基、仲氨基的硅烷改性剂, 可显著加快其交联速率, 并大幅度提高力学性能以及对混凝土、玻璃、铝的粘接强度; 同时可显著改善有机硅密封胶的表面可修饰性[ 53 - 54 ] 。

并制成了100%定伸应力低于014MPa、断裂伸长率高于800%的有机硅密封胶[ 55 ] 。

杨敏等人发现, 在脱酮肟型RTV - 1有机硅密封胶中添加二乙氨基甲基三乙氧基硅烷能有效提高硅橡胶的本体强度和粘接强度, 并提高其耐机油性[ 56 - 57 ] 。

浙江凌志精细化工有限公司的电子级阻燃有机硅密封胶通过省级鉴定[ 58 ] 。

艾国金等人发现,氢氧化镁/氢氧化铝以1 ∶4的质量比并用时,RTV - 1硅橡胶的阻燃性最佳[ 59 ] 。

氢氧化铝不仅是脱醇型硅橡胶的良好阻燃剂, 而且是其良好的补强剂[ 60 ] 。

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]。

有机硅改性涂料的研究进展栗秀刚,王大喜*(石油大学(北京)重质油加工国家重点实验室,北京102200)摘要:综述了有机硅改性醇酸树脂、聚酯和聚丙烯酸酯、环氧树脂及聚氨酯涂料的研究与应用进展,指出了有机硅改性涂料的发展趋势。

关键词:有机硅,涂料,醇酸树脂,聚酯,聚丙烯酸酯,环氧树脂,聚氨酯中图分类号:T Q 324 2+1 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2005)01-0032-04收稿日期:2004-03-08。

作者简介:粟秀刚(1978 ),女,硕士,主要从事特种材料的合成研究。

*通讯联系人,电话:(010)89733733。

有机硅树脂是以Si O Si 键为主链、硅原子上连接有机基团的交联型半无机高聚物,是一类热固性高分子材料。

有机硅树脂尽管具有优异的耐热性、耐候性、电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性;但也存在一些问题,如附着力和耐有机溶剂性差;因固化温度高、固化时间长,不便于大面积施工。

所以,直接用作涂料的成膜剂受到限制。

为充分发挥有机硅树脂的优点,同时克服其缺点,可用有机树脂进行改性。

改性方法主要有物理共混法和化学共聚法[1]。

大多数情况下,有机硅树脂只有通过化学改性才能取得良好的改性效果。

化学改性主要是通过缩聚、自由基聚合及加成反应(实际应用中大都采用缩聚反应),在聚有机硅氧烷主链的末端或侧链连接上其它有机树脂,形成嵌段、接枝或互穿网络共聚物;从而赋予有机硅树脂新的性能,使其获得新的应用。

有机硅树脂与其它有机树脂的反应可预先在溶液中完成,也可在成膜时完成;既可是单组分,又可是双组分。

在涂料工业中,用有机硅树脂对其它有机树脂进行改性时,有机硅树脂的用量一般在30%~50%之间。

用量低于30%,改性效果不明显;用量高于50%,则成本太高[2]。

近年来,国内外有机硅改性树脂涂料的品种主要有有机硅改性醇酸树脂、聚酯和聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯涂料等。

1 有机硅改性醇酸树脂涂料有机硅改性醇酸树脂涂料既保留了醇酸树脂漆具有的室温固化和涂膜机械性能好的优点,又具有有机硅树脂耐热、耐紫外线及耐水性好的优点,是一种综合性能优良的涂料[3]。

有机硅的应用与研究进展享有“工业味精”、“科技发展催化剂”等美誉的有机硅是一种人工合成、结构上以硅原子和氧原子为主链的高聚物。

由于构成主链的硅氧键具有较高的键能,因此有机硅高聚物对热、氧的稳定性比一般的有机高聚物高得多。

尽管有机硅在室温下的力学性能与其它材料差异不大,但其在高低温下表现出卓越的物理、力学性能,在-60～250℃之间多次交变,其性能不受影响,有的甚至能在-100℃下正常使用；具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等。

如今,有机硅已广泛用于电子电气、建筑、纺织、轻工、医疗等各行业,并在汽车行业有着广泛的应用[1]。

有机硅产业链的上游是有机硅单体，具有生产流程长、技术难度大的特点，属技术密集型、资本密集型产业，其生产水平和装置规模是衡量一个国家有机硅产业技术水平的重要依据；有机硅产业链的下游是以有机硅单体为原料生产的硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等产品[2]。

有机硅不仅可以作为母体材料运用到生产生活中，还更常用作改性剂添加到主体材料中，从而改善主体材料的性能，如耐高温性，防水防污性，抑菌性，阻燃性，柔性等方面。

同时，在添加有机硅的同时，还要改进生产工艺方法及注意添加用量，以确保其发挥出最大作用。

在耐高温的研究应用方面，有机硅耐高温涂料一般由纯有机硅树脂或经过改性后的有机硅树脂为基料配以无机耐高温的填料、溶剂和助剂组成。

国外已有大量的研究成果，尤以美国、日本的发展为佳[3]。

某些设备如汽车的排气管、石化工厂中的高温反应釜、火电厂锅炉等经常处于高温和腐蚀介质中,两者协同作用加速了设备的腐蚀穿孔,增加了设备维修费用,并给安全生产带来很大隐患[4]。

刘宏宇等人以硅树脂为耐高温涂料的成膜物,研制了一种可常温固化的耐高温防腐蚀涂料。

该涂料具有良好的耐高温性,防腐蚀性及机械性能,可在500℃高温下长期使用。

同时发现漆膜厚度对涂料的耐热性能影响较小,但对加热后涂层的机械性能及防腐性能影响很大。

有机硅低表面能防污涂料控制因素与研究进展潘　莹1,张三平1,周建龙2,李晓刚2,萧以德1(1.武汉材料保护研究所,武汉430030;2.北京科技大学,北京100083) 摘　要:简述了海洋生物的污损原理,介绍了有机硅低表面能防污涂料的主要特性,分析了影响其防污性能的主要因素,概述了该涂料的研究进展及试验研究方法,指出低表面能防污涂料是未来发展的重点,进一步改进和发展有机硅低表面能防污涂料具有很大的空间。

关键词:有机硅;低表面能;防污涂料;试验中图分类号:T Q 637 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2009)12-0058-04Con trolli n g Factors and Progress of L owSurface Energy S ili cone An ti fouli n g Coa ti n gsPan Ying 1,Zhang Sanp ing 1,Zhou J ianl ong 2,L i Xiaogang 2,Xiao Yide1(1.W uhan Research Institute of M aterials Protection,W uhan 430030,China;2.U niversity of Science and Technology B eijing,B eijing 100083,China ) Abstract:This article has described the fouling mechanis m by marine bi ol ogy and the main features,contr olling fact ors and p r ogress of l ow surface energy silicone antifouling coatings .The test methods t o study these coatings have als o been summarized .It is pointed out that the devel opment of l ow surface energy anti 2fouling coatings is the devel opment target of future antif ouling coatings and there is still r oom f or further i m 2p r ove ment and devel opment of these coatings . Key W ords:silicone;l ow surface energy;antifouling coatings;test作者简介:潘莹(1974—),女,工程师,从事腐蚀与防护研究工作。