CN106833369A - 一种耐老化防污性船体涂层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐老化防污性船体涂层材料，所述涂层材料为有机硅树脂复合材料，由包括如下重量份的原料制成：有机聚硅氧烷100份，二甲基硅油20‑50份，填料2‑500份，交联剂1‑30份，偶联剂1‑20份，催化剂0.1‑10份，溶剂30‑50份，添加剂0‑5份。该涂层材料附着力好，通过加入附着力促进剂做到无脱落，对水体的污染小；力学性能好，防腐性强，具有较好的疏水性，可以起到良好的防污作用。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅胶黏剂技术领域，特别是涉及一种耐老化防污性船体涂层材料及其制备方法。
背景技术
SEBS热塑性弹性体是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料，是热塑性弹性体SBS的加氢产物，常称为氢化SBS。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。SEBS不含不饱和双键，因此具有良好的稳定性、耐老化性和防水性能。
船体的金属材料因受周围大气、海水或河水、水生生物等的作用而发生腐蚀。目前，船体金属表面多采用涂刷溶剂型油漆，其环保性、耐腐蚀性较差，不但污染水体，而且会随着时间的延长，防腐蚀性降低，使船体受到腐蚀。因此，研究一种环保型耐腐蚀的船体涂层材料具有重要意义。
发明内容
本发明的第一个目的是为了克服上述缺陷，提供一种耐老化防污性船体涂层材料。
本发明的第二个目的是提供一种上述涂层材料的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现的：
一种耐老化防污性船体涂层材料，所述涂层材料为有机硅树脂复合材料，由包括如下重量份的原料制成：
有机聚硅氧烷 100份，
二甲基硅油 20-50份，
填料 2-500份，
交联剂 1-30份，
偶联剂 1-20份，
催化剂 0.1-10份，
溶剂 30-50份，
添加剂 0-5份。
进一步的，所述涂层材料的粘度≤10000 mPa·s，优选为5000-8000 mPa·s。
进一步的，所述有机聚硅氧烷为两端具有可水解基团的有机聚硅氧烷，所述两端具有可水解基团的有机聚硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，粘度为3000-5000mPa·s；
所述二甲基硅油粘度为100-300mPa·s；
所述交联剂为脱酮肟型交联剂，包括甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷。
进一步的，所述偶联剂包括KH550、KH560、KH602、KH792、A-151、A-171硅烷偶联剂中的至少两种。
进一步的，所述催化剂包括有机锡类催化剂、钛酸酯及其配合物催化剂，所述有机锡类催化剂包括二羟酸二烷基锡、二烷基二芳氧基锡、二羟酸亚锡、二月桂酸二丁基锡，所述钛酸酯及其配合物催化剂包括单烷氧基钛酸酯、多烷氧基钛酸酯、二烷基钛双（β-二酮酯）配合物、钛酸二元醇酯β-二酮配合物。
进一步的，所述添加剂包括着色剂和/或附着力促进剂，所述着色剂包括钛白粉、炭黑、三氧化二铁粉，所述附着力促进剂包括巯基硅氧烷、氨基硅氧烷、烷基硅氧烷，巯基硅氧烷优选为τ-巯丙基三甲氧基硅烷，氨基硅氧烷优选为氨丙基三甲基氧基硅烷，烷基硅氧烷优选为τ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述溶剂包括四氯乙烯、甲苯、正己烷、环己烷、石油醚中的一种或多种。
进一步的，所述填料包括SEBS树脂和无机填料，所述无机填料包括莫来石、黏土、硅藻土、微硅粉、玻璃硅酸盐、气相白炭黑、沉淀白炭黑中的一种或多种。
更进一步的，所述无机填料的粒径为0.5-50μm。
上述老化防污性船体涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将有机聚硅氧烷和二甲基硅油加入行星搅拌机中，抽真空搅拌15min；
（2）加入交联剂，继续抽真空搅拌15min；
（3）加入气相白炭黑填料抽真空搅拌30min；
（4）加入SEBS树脂、溶剂和其他无机填料并继续抽真空搅拌；
（5）待行星搅拌机中物料温度降至室温时，加入偶联剂、催化剂以及添加剂，抽真空搅拌10min后出料。
本发明的有益效果为：
与现有技术相比，本发明提供的耐老化防污性船体涂层材料，附着力好，通过加入附着力促进剂做到无脱落，对水体的污染小；力学性能好，防腐性强，具有较好的疏水性，可以起到良好的防污作用。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中的原料均为市场可得品，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油购于江西蓝星星火有机硅有限公司；SEBS树脂购于常熟市汇邦新材料有限公司；τ-巯丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲基氧基硅烷购于湖北新蓝天新材料股份有限公司。其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为5000 mPa·s，二甲基硅油的粘度为100 mPa·s。
实施例1
一种船体涂层材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）按重量份计，将100份α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和20份二甲基硅油加入行星搅拌机中，抽真空搅拌15min；
（2）加入5份甲基三丁酮肟基硅烷、5份乙烯基三丁酮肟基硅烷交联剂，继续抽真空搅拌15min；
（3）加入2份气相白炭黑抽真空搅拌30min；
（4）加入10份SEBS树脂、30份四氯乙烯和200份质量比为2:1的莫来石与硅微粉的混合物并继续抽真空搅拌；
（5）待行星搅拌机中物料温度降至室温时，加入硅烷偶联剂2份KH560、3份KH792、0.5份催化剂二月桂酸二丁基锡以及5份附着力促进剂τ-巯丙基三甲氧基硅烷，抽真空搅拌10min后出料密封保存。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处为：本实施例步骤（5）中的附着力促进剂改为氨丙基三甲基氧基硅烷，添加量5份.
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处为：本实施例步骤（5）中不添加附着力促进剂。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处为：本实施例步骤（4）中的SEBS树脂的添加量为20份。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处为：本实施例步骤（4）中的SEBS树脂的添加量为30份。
对本发明实施例1-5的涂层材料进行性能测试。
附着力测试参考GB/T 9286-1998 划格试验法涂在铝板上自然晾干后进行测试，附着力级别参考GB/T 9286-1998 划格试验法共有0-5六个级别，其中0表示切割边缘完全平滑，无一格脱落，附着力为最佳；1-5附着力依次降低；其中0-2为较好地附着力结果。
根据GB/T 1232.1-2000使用Brookfield DV-S数显粘度计测试粘度。
将上述制备好的有机硅胶黏剂填入成型模具中，在25℃湿度为60%的环境下放置24h得到厚度为2mm的样片，继续放置7天后用Shore A型硬度计样片测试硬度和力学性能。
测试结果见下表。
比较实施例1-3的附着力测试结果可知，加入附着力促进剂后在铝板上的附着力有较大幅度的提升，当τ-巯丙基三甲氧基硅烷加到5份时可达到无任何脱落。
比较实施例1和实施例2，两种附着力促进剂的添加量均为5份，测试结果表明τ-巯丙基三甲氧基硅烷比氨丙基三甲基氧基硅烷的效果更好一些。
比较实施例1和实施例4、5，随着SEBS树脂的增加，该材料的力学性能有明显提高。另外，根据水接触角测试可知具有较好的疏水性，因此本发明作为船体涂层材料不仅附着力好不易脱落，并且可起到良好的防污作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述涂层材料为有机硅树脂复合材料，由包括如下重量份的原料制成：
有机聚硅氧烷 100份，
二甲基硅油 20-50份，
填料 2-500份，
交联剂 1-30份，
偶联剂 1-20份，
催化剂 0.1-10份，
溶剂 30-50份，
添加剂 0-5份。
2.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述涂层材料的粘度≤10000 mPa·s，优选为5000-8000 mPa·s。
3.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述有机聚硅氧烷为两端具有可水解基团的有机聚硅氧烷，所述两端具有可水解基团的有机聚硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，粘度为3000-5000mPa·s；
所述二甲基硅油粘度为100-300mPa·s；
所述交联剂为脱酮肟型交联剂，包括甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷。
4.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述偶联剂包括KH550、KH560、KH602、KH792、A-151、A-171硅烷偶联剂中的至少两种。
5.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述催化剂包括有机锡类催化剂、钛酸酯及其配合物催化剂，所述有机锡类催化剂包括二羟酸二烷基锡、二烷基二芳氧基锡、二羟酸亚锡、二月桂酸二丁基锡，所述钛酸酯及其配合物催化剂包括单烷氧基钛酸酯、多烷氧基钛酸酯、二烷基钛双（β-二酮酯）配合物、钛酸二元醇酯β-二酮配合物。
6.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述添加剂包括着色剂和/或附着力促进剂，所述着色剂包括钛白粉、炭黑、三氧化二铁粉，所述附着力促进剂包括巯基硅氧烷、氨基硅氧烷、烷基硅氧烷，巯基硅氧烷优选为τ-巯丙基三甲氧基硅烷，氨基硅氧烷优选为氨丙基三甲基氧基硅烷，烷基硅氧烷优选为τ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述溶剂包括四氯乙烯、甲苯、正己烷、环己烷、石油醚中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述填料包括SEBS树脂和无机填料，所述无机填料包括莫来石、黏土、硅藻土、微硅粉、玻璃硅酸盐、气相白炭黑、沉淀白炭黑中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的耐老化防污性船体涂层材料，其特征在于，所述无机填料的粒径为0.5-50μm。
10.权利要求1-9任一项所述的耐老化防污性船体涂层材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将有机聚硅氧烷和二甲基硅油加入行星搅拌机中，抽真空搅拌15min；
（2）加入交联剂，继续抽真空搅拌15min；
（3）加入气相白炭黑填料抽真空搅拌30min；
（4）加入SEBS树脂、溶剂和其他无机填料并继续抽真空搅拌；
（5）待行星搅拌机中物料温度降至室温时，加入偶联剂、催化剂以及添加剂，抽真空搅拌10min后出料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170613 |