CN107298930A - 一种有机硅‑聚脲自分层涂料的制备与使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机硅‑聚脲自分层涂料的制备与使用方法，所述有机硅‑聚脲自分层涂料的制备方法包括有机硅改性聚氨酯固化剂组分制备和含硅树脂组分制备两个部分。所述有机硅‑聚脲自分层涂料是具有低表面能、热稳定、光稳定、低吸水率和低温柔韧的环保型高性能功能性复合材料。

Description

一种有机硅-聚脲自分层涂料的制备与使用方法
技术领域
本发明涉及一种有机硅-聚脲自分层涂料及其使用方法，属建筑涂料技术领域。
背景技术
混凝土建筑广泛应用于道路桥梁、电视塔、工业厂房和机场建设中。在自然界暴露的过程中，雨水的侵蚀会使清水混凝土表面形成污垢、腐蚀其中的钢筋，弱酸性介质的侵入使得碱性混凝土中性化，最终影响结构质量与美观。混凝土表面保护涂层在不影响建筑物外表面固有质地和纹理的前提下，可有效防止混凝土变色、开裂和粉化，是弥补混凝土先天不足和延长寿命的必要手段。完整的混凝土涂层体系通常包括面涂、中涂和底涂三个部分，其中底涂可起到加固底材、增强与面漆附着力的作用，面涂则要求具有优异的耐老化性能和耐污性能。
中国专利CN201410096108.5公开了一种用于清水混凝土的保护剂，该保护剂由底漆、中漆、面漆三部分组成，底漆为有机硅聚合物，中漆由自交联聚合物、水、颜料、填料以及其他助剂组成，面漆为氟硅树脂聚合物。
中国专利CN201610185801.9公开了一种用于清水混凝土表面保护的涂料，包括底涂、中涂和面涂，均含有憎水性有机硅乳液。
上述清水混凝土防护体系均包括底涂、中涂和面涂，需要进行多道施工或使用不同树脂，效率低下的同时还存在着不同涂层间附着力差的问题。
研究表明，利用涂料中不同树脂在涂膜干燥和固化过程中，随两相组成以及成膜树脂界面张力的改变形成梯度分层结构，可彻底解决涂料层间附着力的问题，实现一次涂刷即可获得不同涂层性能。
如美国专利US8691342利用改性环氧树脂与氟树脂的不相容性，实现了自分层。
国内也有类似研究，如中国专利CN201310496288.1公开了一种海洋重防腐自分层涂料，利用有机氟树脂及其固化剂与环氧树脂及其固化剂的相分离，达到分层固化的效果，在具备良好防腐性能的同时，克服了涂层之间配伍性差的缺陷。
涂层梯度分层固化技术应用于清水混凝土建筑物涂装，可降低户外施工周期，避免了夏季酷热天气或冬季阴冷气候环境下的多层多遍反复施工，大幅提升外防护涂装效率和质量。因透明涂层难以翻新，作为清水混凝土透明保护涂装首先要求材料本身具有极强的耐候性能，诸如普通的环氧、聚氨酯或丙烯酸涂料均不能满足要求。
聚脲涂层技术兼具力学强度高、耐磨、耐腐蚀、耐油、耐水、耐紫外、耐温度交变等优势，在施工方面具有固化速率快、环保性好等特点，同时也存在抗污性差等缺陷。
发明内容
针对混凝土建筑物外防护涂装因多层施工而产生的层间附着力差以及施工效率低的问题，本发明提供了一种有机硅-聚脲自分层涂料的制备与使用方法，将具有优异耐侯性、粘结性、柔韧性和机械性能的改性聚脲与具有超强耐候性、保光性、防污性和疏水性的改性有机硅材料相结合，形成具有低表面能、热稳定、光稳定、低吸水率和低温柔韧的环保型高性能功能性复合材料。
本发明所述的有机硅-聚脲自分层涂料，利用有机硅树脂成分与聚脲基体材料在涂层固化过程中形成渐变“过渡层”，聚脲链段聚集于膜内层、有机硅链段聚集于膜外层，得到基层粘结力及综合耐候性俱佳的有机硅-聚脲自分层防护涂料。
本发明所述的有机硅-聚脲自分层涂料的制备方法，包括有机硅改性聚氨酯固化剂组分制备和含硅树脂组分制备两个部分，详细步骤如下：
(1)弹性固化剂组分的制备：聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷与脂肪族异氰酸酯单体进行亲核加成反应后，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，向上述预聚体中加入脂肪族聚异氰酸酯、溶剂并混合均匀，即得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分；
(2)含硅树脂组分的制备：将脂肪族位阻胺化合物、仲胺基封端的聚硅氧烷和助剂混合分散均匀，得到含硅树脂组分。
在本发明中，所述制备方法步骤(1)中所述的聚酯类多元醇为脂肪族聚酯型多元醇和/或聚碳酸酯型多元醇，均可商购。
其中，所述的脂肪族聚酯型多元醇为线型或支化型脂肪族聚酯多元醇，羟基含量为1.6％～4.3％，如拜耳聚合物责任有限公司的670、680或 T1665等。
所述的聚碳酸酯型多元醇为聚碳酸酯二元醇，分子量为1000～2000，羟基含量为1.7～3.3％，如拜耳聚合物责任有限公司的 C1100、 C1200等。
所述的羟基封端的聚二甲基硅氧烷选自α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基丙基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的分子量为1000～5000。
在本发明所述的制备方法中，利用羟基封端的聚二甲基硅氧烷参于与异氰酸酯的预聚反应，可将有机硅基团引入预聚物分子结构中，使得有机硅基团能够在涂层成膜后更均匀地分布于膜表面。
所述的聚酯类多元醇与羟基封端的聚二甲基硅氧烷之间的质量比为3:1～1:1。
所述的脂肪族异氰酸酯单体为六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、氢化二苯甲烷二异氰酸酯H12MDI中的至少一种。
所述的溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸丁酯。
在本发明所述的制备方法中，利用脂肪族异氰酸酯单体与聚合物多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷反应，可形成有机硅改性聚氨酯预聚体，提高涂层柔韧性。
所述的脂肪族聚异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体中的至少一种。
在本发明所述的制备方法中，利用脂肪族聚异氰酸酯提高体系官能度，提升涂层耐候性和耐粘污性。
所述脂肪族聚异氰酸酯与有机硅改性聚氨酯预聚体之间的质量比为1:(5-7)。
所述的脂肪族位阻胺化合物与仲胺基封端的聚硅氧烷之间的质量比为4:1～1:1。
具体的，在本发明所述制备方法步骤(1)中聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷与脂肪族异氰酸酯单体是在催化剂的存在下反应的。所述催化剂为辛酸亚锡和/或二月硅酸二丁基锡，催化剂的用量为聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和脂肪族异氰酸酯单体总质量的0.01～0.03％。
通常，为了方便操作，催化剂只选用一种物质，即可以为辛酸亚锡或二月硅酸二丁基锡。
更为具体的操作可以是：将聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷加入聚合釜中，真空度-0.08～-0.1MPa、110～120℃下脱水1.5～3h后，以卡尔费休法测得含水率低于万分之五，通氮气或干燥空气解除真空，降温至68-75℃，加入脂肪族异氰酸酯单体和催化剂，恒温反应30～40min后，升温至75～85℃恒温反应2～3h，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，以甲苯二正丁胺法，参见GB/T 12009.4-1989，测得上述预聚体的最终异氰酸根含量达聚合反应前设计的最终NCO％理论残留量，反应完成后降温至50～60℃，加入一定质量的聚异氰酸酯和溶剂搅拌20～30min后，得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分。
在上述制备方法中，所述有机硅改性聚氨酯预聚体的NCO％理论残留量为：5％～7％；
所述的有机硅改性聚氨酯固化剂组分最终的异氰酸根含量为6％～7.5％。
所述步骤(2)中所述的脂肪族位阻胺化合物实际为二聚型聚天门冬氨酸酯，数均分子量在500～700范围内，NH当量在250～350g/mol范围内，其中NH当量是指每mol聚天门冬氨酸酯分子中所含仲氨基的质量。
所述仲胺基封端的聚硅氧烷实际为通过聚二甲基硅氧烷和N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷制备的仲胺基封端的聚硅氧烷。
本发明中所述的仲胺基封端的聚硅氧烷均为自制，其制备反应原理大致如下：
其中，n＝5，6，7。
具体的，所述的仲胺基封端的聚硅氧烷按以下方法制备：在装置有磁力搅拌和分水器的容器中，加入羟基封端的聚二甲基硅氧烷、N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及钛酸四丁酯和甲苯，混合物升温至100℃反应10h，冷却，旋干甲苯后得到仲胺基封端的聚硅氧烷产物。其中，所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷与N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷之间的摩尔比为1:2；所述钛酸四丁酯为催化剂，其用量为羟基封端的聚二甲基硅氧烷与N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷总质量的0.3％～0.4％；上述体系中所述甲苯为溶剂，其用量为羟基封端的聚二甲基硅氧烷与N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷总质量的50％～65％。
在本发明中，所述制备方法步骤(2)中所述的助剂为本领域可选用的多种助剂，具体品种和用量均可由本领域技术人员经试验确定。
优选的，所述助剂按质量份数计包括以下组分：触变剂0.2～0.4份、流平剂0.2～0.4份、消泡剂0.2～0.4份、消光剂0.2～0.4份、抗菌剂0.2～0.4份、稀释剂5～8份。
上述质量份数均以含硅树脂组分总质量为计量基准。
具体的，所述的触变剂选自有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡等业内常用的涂料流变控制剂中的任意一种。
其中，所述有机膨润土选自市售英国海名斯特殊化学公司提供的Bentone 38、Bentone SD-2流变助剂或浙江丰虹新材料股份有限公司提供的HFGEL-110等流变助剂；所述气相二氧化硅选自瓦克化学(中国)有限公司提供的HDK N20或德固赛化学(上海)有限公司提供的A380等；所述聚酰胺蜡为市售日本楠木化成株式会社生产的Disparlon6900-20X或英国海名斯特殊化学公司提供的THIXATROL P200X防沉剂。
所述流平剂可选自市售毕克化学公司的BYK300、BYK306、BYK333或巴斯夫科宁化工公司的 F40中的至少一种。
所述消泡剂选自市售毕克化学公司的BYK-085、BYK-066N、BYK-1790、BYK-052N中的任意一种。
所述消光剂选自德国DEGUSSA公司的JS-100、TK-900、HK-125，英国CROSFIELD公司的GASIL.HP340等。
所述的抗菌剂选自常州英中纳米科技有限公司的纳米银液体抗菌剂YZN–Y520、上海润河纳米材料科技有限公司的抗菌剂Nafur 212等。
所述稀释剂选自碳酸丙酯、丁二甲酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸丁酯中至少一种。
本发明所述“至少一种”，是指可以是可选物质中的一种或两种以上任意比例的组合物。
本发明所述的一种有机硅-聚脲自分层涂料应用于清水混凝土建筑物外表面，在保证其固有纹理可见的同时，实现其防水、防污、耐候等功能性的防护。
本发明所述的一种有机硅-聚脲自分层涂料的应用方法：将有机硅改性聚氨酯固化剂组分与含硅树脂组分按质量比2:1配置成漆后，均匀涂覆于清水混凝土基面或经过处理的清水混凝土基面；优选的，涂覆于按照常规工艺经过表面清洁、坑洞修补、铁锈与挂帘处理、涂刷底漆、色差调整等工艺处理后的清水混凝土基面。
本发明中所述的一种有机硅-聚脲自分层涂料施工方式可采用滚涂、刷涂或喷涂施工，涂布厚度较佳为0.5-1.5mm；优选的，单遍涂覆厚度0.2-0.3mm，两遍以上施工。
本发明所述的一种有机硅-聚脲自分层涂料，将含硅有机物分别引入聚脲涂料的预聚物组分和树脂组分中，使得拥有超强耐候性与耐粘污性的有机硅链段更为广泛地分布于涂膜分子链结构中，再利用有机硅链段与聚脲基体链段在涂层固化过程中形成渐变“过渡层”，聚脲链段聚集于膜内层、有机硅链段聚集于膜外层，与现有技术相比，一方面能够更好的发挥有机硅化合物结构的耐候和抗污自洁等优势，而另一方面，以可刷涂的脂肪族聚脲作为涂料的本体材料，利用其结构中大量的极性基团与基材或经修饰处理的基材结合，发挥聚脲的高强度、高耐磨、高附着力、高耐候等优势，大大提升了涂料的工程耐久性。
具体实施方式
以下是本发明的具体应用实例，但本发明不受以下实施例内容限制；本发明中的原料与试剂均为工业级，市售可得。
实施例中部分原材料的厂家及型号如下：
1、聚天门冬氨酸酯：
(1)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号Desmophen NH 1420(以下简称“Desmophen NH 1420”)，分子量554，NH当量277g/mol；
(2)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号Desmophen NH 1520(以下简称“Desmophen NH 1520”)，分子量582，NH当量291g/mol；
2、聚酯多元醇，含水率0.1％以下：
(1)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号为Desmophen 670，羟值3.5％(以下简称“Desmophen 670”)；
(2)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号为Desmophen 680，羟值2.2％(以下简称“Desmophen 680”)；
(3)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号为Desmophen T1665，羟值1.7％(以下简称“Desmophen T1665”)；
3、聚碳酸酯二元醇，含水率0.1％以下：
(1)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号为Desmophen C1100，羟值3.3％(以下简称“Desmophen C1100”)；
(2)拜耳聚合物责任有限公司生产、型号为Desmophen C1200，羟值1.7％(以下简称“Desmophen C1200”)；
实施例1
(1)将150g聚酯多元醇670、50gα,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(分子量1000)加入聚合釜中，真空度-0.1MPa、110℃下脱水3h后，以卡尔费休法测得含水率低于万分之五，通氮气或干燥空气解除真空，降温至75℃，加入73.72gHDI和0.082g辛酸亚锡，恒温反应30min后，升温至75℃恒温反应3h，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，以甲苯二正丁胺法，参见GB/T 12009.4-1989，测得上述预聚体最终异氰酸根含量6.9％，反应完成后降温至50℃，加入一定质量的39gHDI三聚体NCO％＝19.6％)和41g丙二醇甲醚醋酸酯搅拌25min后，得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分，最终体系中的异氰酸根含量为7.5％。
(2)在容器中依次加入160g聚天门冬氨酸酯NH1420、40g仲胺基封端的聚硅氧烷(自制，分子量536)、0.4g流平剂BYK306、0.4g消泡剂BYK-085、0.4g触变剂Disparlon6900-20X、0.4g消光剂JS-100、0.4g抗菌剂Nafur 212、3.68g碳酸丙酯混合分散30min，得到含硅树脂组分。
表1实施例1主要技术参数
注：0可轻易擦拭干净；1需要反复多次擦拭方可擦拭干净；2经反复多次擦拭仍留有痕迹
实施例2
(1)将100g聚酯多元醇680、50聚碳酸酯二元醇 C1200、50gα,ω-二羟基丙基聚二甲基硅氧烷(分子量3000)加入聚合釜中，真空度-0.1MPa、120℃下脱水1.5h后，以卡尔费休法测得含水率低于万分之五，通氮气或干燥空气解除真空，降温至68℃，加入70.13gH12MDI和0.027g二月硅酸二丁基锡，恒温反应40min后，升温至85℃恒温反应2h，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，以甲苯二正丁胺法，参见GB/T 12009.4-1989，测得上述预聚体最终异氰酸根含量5.1％，反应完成后降温至60℃，加入一定质量的54gHDI缩二脲NCO％＝16.5％)和24.9g乙酸丁酯搅拌20min后，得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分，最终体系中的异氰酸根含量为6.5％。
(2)在容器中依次加入120g聚天门冬氨酸酯NH1420、120g仲胺基封端的聚硅氧烷(自制，分子量388)、1.36g流平剂BYK333、0.68g消泡剂BYK-066N、1.36g触变剂Disparlon6900-20X、0.68g消光剂HK-125、1.36g抗菌剂YZN–Y520、44.32g丙二醇甲醚醋酸酯、50g乙酸丁酯(27.8％)混合分散30min，得到含硅树脂组分。
表2实施例2主要技术参数
注：0可轻易擦拭干净；1需要反复多次擦拭方可擦拭干净；2经反复多次擦拭仍留有痕迹
实施例3
(1)将50g聚酯多元醇 T1665、50g聚碳酸酯二元醇C1100、100gα,ω-二羟基丙基聚二甲基硅氧烷(分子量5000)加入聚合釜中，真空度-0.09MPa、115℃下脱水2h后，以卡尔费休法测得含水率低于万分之五，通氮气或干燥空气解除真空，降温至70℃，加入63gIPDI和0.052g二月硅酸二丁基锡，恒温反应35min后，升温至80℃恒温反应2h，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，以甲苯二正丁胺法，参见GB/T 12009.4-1989，测得上述预聚体最终异氰酸根含量6.0％，反应完成后降温至60℃，加入一定质量的43.8gIPDI三聚体(NCO％＝11.9％)和16.9g乙酸丁酯搅拌30min后，得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分，最终体系中的异氰酸根含量为7.5％。
(2)在容器中依次加入120g聚天门冬氨酸酯NH1420、60g仲胺基封端的聚硅氧烷(自制，分子量462)、0.39g流平剂BYK300、0.78g消泡剂BYK-1790、0.78g Bentone SD-2流变助剂、0.78g消光剂GASIL.HP340、0.39g抗菌剂YZN–Y520、13.08g丁二甲酸二甲酯混合分散20min，得到含硅树脂组分。
表3实施例3主要技术参数
注：0可轻易擦拭干净；1需要反复多次擦拭方可擦拭干净；2经反复多次擦拭仍留有痕迹
实施例4
(1)将120g聚碳酸酯二元醇 C1100、80gα,ω-二羟基丙基聚二甲基硅氧烷(分子量2000)加入聚合釜中，真空度-0.09MPa、115℃下脱水2h后，以卡尔费休法测得含水率低于万分之五，通氮气或干燥空气解除真空，降温至70℃，加入83.4gIPDI和0.057g二月硅酸二丁基锡，恒温反应35min后，升温至80℃恒温反应2h，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，以甲苯二正丁胺法，参见GB/T 12009.4-1989，测得上述预聚体最终异氰酸根含量6.4％，反应完成后降温至60℃，加入一定质量的40.49gIPDI三聚体(NCO％＝11.9％)和4.05g乙酸丁酯搅拌30min后，得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分，最终体系中的异氰酸根含量为7.0％。
(2)在容器中依次加入150g聚天门冬氨酸酯NH1520、50g仲胺基封端的聚硅氧烷(自制，分子量462)、0.65g流平剂 F40、0.87g消泡剂BYK-052N、0.65g气硅A380、0.65g消光剂TK-900、0.65g抗菌剂Nafur 212、14.86g丙二醇甲醚醋酸酯混合分散25min，得到含硅树脂组分。
表4实施例4主要技术参数
注：0可轻易擦拭干净；1需要反复多次擦拭方可擦拭干净；2经反复多次擦拭仍留有痕迹。

Claims (10)

1.一种有机硅-聚脲自分层涂料的制备方法，其特征在于，包括有机硅改性聚氨酯固化剂组分制备和含硅树脂组分制备两个部分，详细步骤如下：
（1）弹性固化剂组分的制备：聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷与脂肪族异氰酸酯单体进行亲核加成反应后，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，向上述预聚体中加入脂肪族聚异氰酸酯和溶剂并混合均匀，即得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分；
（2）含硅树脂组分的制备：将脂肪族位阻胺化合物、仲胺基封端的聚硅氧烷和助剂混合分散均匀，得到含硅树脂组分；
步骤（1）中所述的聚酯类多元醇为脂肪族聚酯型多元醇和/或聚碳酸酯型多元醇；所述的脂肪族聚酯型多元醇为线型或支化型脂肪族聚酯多元醇，羟基含量为1.6%~4.3%；所述的聚碳酸酯型多元醇为聚碳酸酯二元醇，分子量为1000~2000，羟基含量为1.7~3.3%；
所述的羟基封端的聚二甲基硅氧烷选自α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基丙基聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基乙基聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的分子量为1000～5000；
所述的脂肪族异氰酸酯单体为六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、氢化二苯甲烷二异氰酸酯H12MDI中的至少一种；
所述的脂肪族聚异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体中的至少一种；
所述的溶剂选自丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)或乙酸丁酯；
步骤（2）中所述的脂肪族位阻胺化合物为二聚型聚天门冬氨酸酯，数均分子量在500~700范围内，NH当量在250~350g/mol范围内，其中NH当量是指每摩尔聚天门冬氨酸酯分子中所含仲氨基的质量；
所述仲胺基封端的聚硅氧烷为通过聚二甲基硅氧烷和N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷制备的仲胺基封端的聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脂肪族聚酯型多元醇为拜耳聚合物责任有限公司的Desmophen® 670、Desmophen® 680或Desmophen® T1665；
所述的聚碳酸酯型多元醇拜耳聚合物责任有限公司的Desmophen® C1100、Desmophen®C1200等。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的聚酯类多元醇与羟基封端的聚二甲基硅氧烷之间的质量比为3:1~1:1；
所述脂肪族聚异氰酸酯与有机硅改性聚氨酯预聚体之间的质量比为1:（5-7）；
所述的脂肪族位阻胺化合物与仲胺基封端的聚硅氧烷之间的质量比为4:1~1:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷与脂肪族异氰酸酯单体是在催化剂的存在下反应的；所述催化剂为辛酸亚锡和/或二月硅酸二丁基锡，催化剂的用量为聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷和脂肪族异氰酸酯单体总质量的0.01~0.03%。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将聚酯类多元醇、羟基封端的聚二甲基硅氧烷加入聚合釜中，真空度-0.08~-0.1MPa、110~120℃下脱水1.5~3h后，测得含水率低于万分之五，通氮气或干燥空气解除真空，降温至68-75℃，加入脂肪族异氰酸酯单体和催化剂，恒温反应30~40min后，升温至75~85℃恒温反应2~3h，得到有机硅改性聚氨酯预聚体，测得上述预聚体的最终异氰酸根含量达到其NCO%理论残留量，反应完成后降温至50~60℃，加入一定质量的聚异氰酸酯和溶剂搅拌20~30min后，得到有机硅改性聚氨酯固化剂组分；
所述有机硅改性聚氨酯预聚体的NCO%理论残留量为：5%~7%；
所述的有机硅改性聚氨酯固化剂组分最终的异氰酸根含量为6%~7.5%。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，所述的仲胺基封端的聚硅氧烷的制备反应原理如下：
其中，n=5，6，7。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的仲胺基封端的聚硅氧烷按以下方法制备：在装置有磁力搅拌和分水器的容器中，加入羟基封端的聚二甲基硅氧烷、N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及钛酸四丁酯和甲苯，混合物升温至100℃反应10h，冷却，旋干甲苯后得到仲胺基封端的聚硅氧烷产物；
其中，所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷与N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷之间的摩尔比为1:2；所述钛酸四丁酯为催化剂，其用量为羟基封端的聚二甲基硅氧烷与N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷总质量的0.3%~0.4%；上述体系中所述甲苯为溶剂，其用量为羟基封端的聚二甲基硅氧烷与N-环己基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷总质量的50%~65%。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述助剂按质量份数计包括以下组分：
触变剂 0.2~0.4份，
流平剂 0.2~0.4份，
消泡剂 0.2~0.4份，
消光剂 0.2~0.4份，
抗菌剂 0.2~0.4份，
稀释剂 5~8份；
上述质量份数均以含硅树脂组分总质量为计量基准；
所述的触变剂选自有机膨润土、气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的任意一种；
所述有机膨润土选自市售英国海名斯特殊化学公司提供的Bentone 38、Bentone SD-2流变助剂或浙江丰虹新材料股份有限公司提供的HFGEL-110流变助剂；
所述气相二氧化硅选自瓦克化学(中国)有限公司提供的HDK N20或德固赛化学(上海)有限公司提供的A380；
所述聚酰胺蜡为市售日本楠木化成株式会社生产的Disparlon6900-20X或英国海名斯特殊化学公司提供的THIXATROL P200X防沉剂；
所述流平剂选自市售毕克化学公司的BYK300、BYK306、BYK333或巴斯夫科宁化工公司的PERENOL® F40中的至少一种；
所述消泡剂选自市售毕克化学公司的BYK-085、BYK-066N、BYK-1790、BYK-052N中的任意一种；
所述消光剂选自德国DEGUSSA公司的JS-100、TK-900、HK-125，英国CROSFIELD公司的GASIL.HP340；
所述的抗菌剂选自常州英中纳米科技有限公司的纳米银液体抗菌剂YZN–Y520、上海润河纳米材料科技有限公司的抗菌剂Nafur 212；
所述稀释剂选自碳酸丙酯、丁二甲酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸丁酯中的至少一种。
9.权利要求1-8中的任一项方法所得的有机硅-聚脲自分层涂料的应用方法，其特征在于，将有机硅改性聚氨酯固化剂组分与含硅树脂组分按质量比2:1配置成漆后，均匀涂覆于清水混凝土基面或经过处理的清水混凝土基面。
10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，将有机硅改性聚氨酯固化剂组分与含硅树脂组分按质量比2:1配置成漆后，均匀涂覆于经过表面清洁、坑洞修补、铁锈与挂帘处理、涂刷底漆、色差调整工艺处理后的清水混凝土基面。
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