CN105086823B - 有机硅室温固化防腐涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机硅室温固化防腐涂料，按重量份计由以下原料组分混合制成：α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷24‑40份，端羟基聚苯基甲基硅氧烷6‑10份，气相二氧化硅0.5‑5份，氢氧化铝粉10‑30份，纳米碳酸钙0.5‑5份，颜料浆5‑15份，交联剂5‑9份，偶联剂1‑2份，催化剂0.1‑1份，改性聚四氟乙烯粉末1‑2份，稀释剂5‑10份。本发明制备的涂料涂层能形成均匀细密的漆膜，柔韧性很好，不受恶劣气候环境和腐蚀介质环境的侵蚀，本发明的涂料室温固化、施工简单、直接涂布，既可刷涂、辊涂也可喷涂，漆膜附着力达到1级，防水防尘，耐冲击性优异，耐热耐候性与阻燃性也很优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机硅涂料，特别涉及一种有机硅室温固化防腐涂料。
背景技术
在自然环境中大气的腐蚀是金属腐蚀最常见的形式，如果空气中湿度增大，污染物增多，温度升高，腐蚀现象则加剧，常规的防腐涂料在高温高湿及弱酸弱碱条件下防腐蚀能力急剧降低。
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、耐潮湿和憎水、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。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。尽管有机硅树脂具有许多优异性能,但也存在一些问题：一般需高温(150-200℃)固化，固化时间长，大面积施工不方便。对基材的附着力差，耐有机溶剂性差，温度较高时漆膜的机械强度不好，价格较贵等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机硅室温固化防腐涂料，有优良的长期耐盐雾腐蚀性能和耐光老化性能，对金属，玻璃，橡胶，水泥等材质的附着力与柔韧性优异，特别具有极佳的耐冲击性能和良好的阻燃效果；施工方便，可刷涂、辊涂也可喷涂，环保无毒，室温固化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种有机硅室温固化防腐涂料，按重量份计由以下原料组分混合制成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷24-40份，端羟基聚苯基甲基硅氧烷6-10份，气相二氧化硅0.5-5份，氢氧化铝粉10-30份，纳米碳酸钙0.5-5份，颜料浆5-15份，交联剂5-9份，偶联剂1-2份，催化剂0.1-1份，改性聚四氟乙烯粉末1-2份，稀释剂5-10份。
气相二氧化硅的比表面积为150㎡/g～250㎡/g。氢氧化铝粉细度为1500目～2000目。端羟基聚苯基甲基硅氧烷的粘度范围在1000mPa.s～5000mPa.s之间。
本发明成膜物质是由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与端羟基聚苯基甲基硅氧烷复配而成。
本发明的独特之处首先选用了不同粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷进行高低粘度搭配，并掺入了适当比例的端羟基聚苯基甲基硅氧烷用于增强耐高温性能，形成一种渗透性较好的漆基，再借助于强极性偶联剂，使涂料具有良好的粘结性、渗透性和耐高温性能，从而浸润和渗透到基材的最表层，固化后形成致密的漆膜封闭了基材表面，而起到优异的防腐作用。
本发明采用一种独特方法处理了聚四氟乙烯粉末，这种改性聚四氟乙烯粉末，大大改善了表面的抗静电能力，克服了有机硅涂料表面静电强的缺点，可使漆膜润滑平整，具有良好的防尘疏水功能。
颜料浆分为防腐蚀颜料浆(有氧化铁红浆及铝银浆等)和着色颜料浆(钛白颜料浆、炭黑浆、酞菁蓝浆、酞菁绿浆等耐候耐热性能良好的颜料浆)除铝银浆从安徽旭阳铝颜料有限公司购买外,其余颜料浆均是用市场购买颜料配制，颜料浆由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和颜料混配而成，按重量百分比计，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(粘度为1.5万～2万cs)50-70％，颜料30-50％。
作为优选，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷由粘度500mPa.s～2000mPa.s的低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与粘度10000mPa.s～20000mPa.s的高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷混配而成。
作为优选，所述交联剂选自甲基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正硅酸丙酯中的一种或几种。
作为优选，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH171，硅烷偶联剂Z-6020(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷)，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(ND-22)中的一种或几种。选择本发明的上述偶联剂，能改进涂料与被涂物表面的粘结性能。
作为优选，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡中的一种或几种。
作为优选，所述改性聚四氟乙烯粉末的制备原料按重量百分比计由4-7％的聚四氟乙烯粉末和醋酸钾93-96％的醋酸钾组成，具体制备方法为：将聚四氟乙烯粉末在搅拌下加入熔融的醋酸钾熔液中，在295-320℃温度下处理10-50分钟后，冷却，加水溶解过滤，除去醋酸钾，干燥得改性聚四氟乙烯粉末。经过本发明的特殊处理，聚四氟乙烯粉末表面即可形成具有一定活性的活化层。
作为优选，所述稀释剂由120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油混合而成。作为优选，120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油的体积比为6:3:1。这种特殊配比的稀释剂能调节适当的黏度和稠度，达到最佳施工条件。
制备有机硅室温固化防腐涂料的方法，包括如下步骤：
(1)把α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚苯基甲基硅氧烷、气相二氧化硅、氢氧化铝粉和纳米碳酸钙分别投入捏合缸中，高温真空下捏合3-5小时得基料；
(2)把基料进行三辊研磨至细度≤30μm；
(3)在室温时把三辊研磨后的基料在搅拌下，分别加入颜料浆、交联剂、偶联剂、催化剂、改性聚四氟乙烯粉末及稀释剂，混合搅拌均匀后再抽真空搅拌0.5-1小时，出料包装。
作为优选，步骤(1)中高温为150～180℃，真空度控制为-0.09～-0.095Mpa。
本发明的有益效果是：
本发明制备的涂料涂层能形成均匀细密的漆膜，柔韧性很好，能有效保护钢铁铝材、玻璃水泥和部分塑料制品，不受恶劣气候环境和腐蚀介质环境的侵蚀，本发明的涂料室温固化、施工简单、直接涂布，既可刷涂、辊涂也可喷涂，漆膜附着力达到1级，防水防尘，耐冲击性优异，耐热耐候性与阻燃性也很优良。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
气相二氧化硅的比表面积为150m2/g～250m2/g。氢氧化铝粉细度为1500目～2000目。端羟基聚苯基甲基硅氧烷(市售)的粘度范围在1000mPa.s～5000mPa.s之间。α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，市售。
本发明采用的原料：纳米碳酸钙、气相二氧化硅、氢氧化铝粉、交联剂、偶联剂、催化剂、120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油等组分均为市售产品。
实施例1：
有机硅室温固化防腐涂料配方：
α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(由粘度500mPa.s～2000mPa.s的低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与粘度10000mPa.s～20000mPa.s的高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷按照2:1的体积比混配而成)24份，
端羟基聚苯基甲基硅氧烷6份，
气相二氧化硅0.5份，
氢氧化铝粉10份，
纳米碳酸钙5份，
颜料浆(氧化铁红浆，由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和氧化铁红混配而成，按重量百分比计，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(粘度为1.5万-2万cs)70％，氧化铁红30％)5份，
交联剂(甲基三丁酮肟基硅烷)5份，
偶联剂(硅烷偶联剂KH171)1份，
催化剂(二月桂酸二丁基锡)0.1份，
改性聚四氟乙烯粉末1份，
稀释剂(由120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油按照6:3:1体积比混合而成)10份。
所述改性聚四氟乙烯粉末的制备原料按重量百分比计由4％的聚四氟乙烯粉末和醋酸钾96％的醋酸钾组成，具体制备方法为：将聚四氟乙烯粉末在搅拌下加入熔融的醋酸钾熔液中，在295℃温度下处理50分钟后，冷却，加水溶解过滤，除去醋酸钾，干燥得改性聚四氟乙烯粉末。
制备方法，包括如下步骤：
(1)把α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚苯基甲基硅氧烷、气相二氧化硅、氢氧化铝粉和纳米碳酸钙分别投入捏合缸中，150℃高温-0.09Mpa真空下捏合5小时得基料。
(2)把基料进行三辊研磨至细度≤30μm。
(3)在室温时把三辊研磨后的基料在搅拌下，分别加入颜料浆、交联剂、偶联剂、催化剂、改性聚四氟乙烯粉末及稀释剂，混合搅拌均匀后再抽真空(真空度为-0.09Mpa)搅拌0.5小时，出料包装。
实施例2：
有机硅室温固化防腐涂料配方：
α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(由粘度500mPa.s～2000mPa.s的低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与粘度10000mPa.s～20000mPa.s的高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷按照1:1的体积比混配而成)40份，
端羟基聚苯基甲基硅氧烷10份，
气相二氧化硅5份，
氢氧化铝粉30份，
纳米碳酸钙0.5份，
颜料浆(钛白颜料浆，由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和钛白粉混配而成，按重量百分比计，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(粘度为1.5万～2万cs)50％，钛白粉50％)15份，
交联剂(3份甲基三甲氧基硅烷+3份甲基三乙氧基硅烷+3份乙烯基三乙氧基硅烷)9份，
偶联剂(1份硅烷偶联剂KH550+1份硅烷偶联剂Z-6020(N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷))2份，
催化剂(0.5份二月桂酸二丁基锡+0.5份二月桂酸二辛基锡)1份，
改性聚四氟乙烯粉末2份，
稀释剂(由120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油按照6:3:1体积比混合而成)5份。
所述改性聚四氟乙烯粉末的制备原料按重量百分比计由7％的聚四氟乙烯粉末和醋酸钾93％的醋酸钾组成，具体制备方法为：将聚四氟乙烯粉末在搅拌下加入熔融的醋酸钾熔液中，在320℃温度下处理10分钟后，冷却，加水溶解过滤，除去醋酸钾，干燥得改性聚四氟乙烯粉末。
制备方法，包括如下步骤：
(1)把α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚苯基甲基硅氧烷、气相二氧化硅、氢氧化铝粉和纳米碳酸钙分别投入捏合缸中，180℃高温-0.095Mpa真空下捏合3小时得基料。
(2)把基料进行三辊研磨至细度≤30μm。
(3)在室温时把三辊研磨后的基料在搅拌下，分别加入颜料浆、交联剂、偶联剂、催化剂、改性聚四氟乙烯粉末及稀释剂，混合搅拌均匀后再抽真空(真空度为-0.09Mpa)搅拌1小时，出料包装。
实施例3：
有机硅室温固化防腐涂料配方：
α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(由粘度500mPa.s～2000mPa.s的低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与粘度10000mPa.s～20000mPa.s的高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷按照1:2的体积比混配而成)30份，
端羟基聚苯基甲基硅氧烷8份，
气相二氧化硅3份，
氢氧化铝粉20份，
纳米碳酸钙2份，
颜料浆(颜料浆为炭黑浆,由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和炭黑混配而成，按重量百分比计，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(粘度为1.5万～2万cs)60％，炭黑40％)10份，
交联剂(乙烯基三丁酮肟基硅烷)6份，
偶联剂(二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(ND-22))1.5份，
催化剂(二乙酸二丁基锡)0.5份，
改性聚四氟乙烯粉末1.5份，
稀释剂(由120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油按照6:3:1体积比混合而成)8份。
所述改性聚四氟乙烯粉末的制备原料按重量百分比计由5％的聚四氟乙烯粉末和醋酸钾95％的醋酸钾组成，具体制备方法为：将聚四氟乙烯粉末在搅拌下加入熔融的醋酸钾熔液中，在300℃温度下处理30分钟后，冷却，加水溶解过滤，除去醋酸钾，干燥得改性聚四氟乙烯粉末。
制备方法，包括如下步骤：
(1)把α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚苯基甲基硅氧烷、气相二氧化硅、氢氧化铝粉和纳米碳酸钙分别投入捏合缸中，160℃高温-0.09Mpa真空下捏合4小时得基料。
(2)把基料进行三辊研磨至细度≤30μm。
(3)在室温时把三辊研磨后的基料在搅拌下，分别加入颜料浆、交联剂、偶联剂、催化剂、改性聚四氟乙烯粉末及稀释剂，混合搅拌均匀后再抽真空(真空度为-0.09Mpa)搅拌1小时，出料包装。
本发明的涂料作面漆按照JC/T224-2007建筑用钢结构防腐涂料的标准进行检测，主要数据如下：
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (8)
1.一种有机硅室温固化防腐涂料，其特征在于，按重量份计由以下原料组分混合制成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷24-40份，端羟基聚苯基甲基硅氧烷6-10份，气相二氧化硅0.5-5份，氢氧化铝粉10-30份，纳米碳酸钙0.5-5份，颜料浆5-15份，交联剂5-9份，偶联剂1-2份，催化剂0.1-1份，改性聚四氟乙烯粉末1-2份，稀释剂5-10份；
所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷由粘度500mPa.s～2000mPa.s的低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与粘度10000mPa.s～20000mPa.s的高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷混配而成；所述改性聚四氟乙烯粉末的制备原料按重量百分比计由4-7%的聚四氟乙烯粉末和醋酸钾93-96%的醋酸钾组成，具体制备方法为：将聚四氟乙烯粉末在搅拌下加入熔融的醋酸钾熔液中，在295-320℃温度下处理10-50分钟后，冷却，加水溶解过滤，除去醋酸钾，干燥得改性聚四氟乙烯粉末。
2.根据权利要求1所述的有机硅室温固化防腐涂料，其特征在于：所述交联剂选自甲基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正硅酸丙酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的有机硅室温固化防腐涂料，其特征在于：所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH171，硅烷偶联剂Z-6020，乙烯基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，二乙胺基甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的有机硅室温固化防腐涂料，其特征在于：所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二乙酸二丁基锡中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的有机硅室温固化防腐涂料，其特征在于：所述稀释剂由120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油混合而成。
6.根据权利要求5所述的有机硅室温固化防腐涂料，其特征在于：120号汽油、醋酸丁酯和150#溶剂油的体积比为6:3:1。
7.制备如权利要求1所述的有机硅室温固化防腐涂料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）把α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚苯基甲基硅氧烷、气相二氧化硅、氢氧化铝粉和纳米碳酸钙分别投入捏合缸中，高温真空下捏合3-5小时得基料；
（2）把基料进行三辊研磨至细度≤30μm；
（3）在室温时把三辊研磨后的基料在搅拌下，分别加入颜料浆、交联剂、偶联剂、催化剂、改性聚四氟乙烯粉末及稀释剂，混合搅拌均匀后再抽真空搅拌0.5-1小时，出料包装。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）中高温为150～180℃，真空度控制为-0.09～-0.095Mpa。
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| CN103450689A (zh) * | 2013-09-04 | 2013-12-18 | 东莞兆舜有机硅新材料科技有限公司 | 一种单组份导热阻燃型rtv硅橡胶及其制备方法 |
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| "国外聚四氟乙烯与其他材料粘着的表面处理";孙太和;《特种橡胶制品》;19820401(第3期);第65页 * |
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