CN107573742B - 一种有机硅颜料及其制备方法和使用方法 - Google Patents

一种有机硅颜料及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机硅颜料，其是由A组分和B组分制备而成；所述A组分包括以重量份计的以下组分：50‑100份有机聚硅氧烷，1‑10份的填料，20‑80份色粉，0.5‑5份有机氢基聚硅氧烷，0‑10份硅树脂，0.5‑5份增粘剂，0‑0.2份的反应抑制剂；所述B组分包括以重量份计的以下组分：50‑100份有机聚硅氧烷，0.1‑2份的反应催化剂。本发明还提供一种机硅颜料的制备方法。本发明还提供一种有机硅颜料的使用方法。本发明的颜料具有良好的耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性，可长期稳定存放，不会发生颜色变化及材料老化开裂等问题，真正实现油画的长期保存和免维护。

Description

一种有机硅颜料及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明属于油画制作领域，尤其涉及一种有机硅颜料及其制备方法和使用方法。
背景技术
油画是以用快干性的植物油(亚麻仁油、罂粟油、核桃油等)，在画布亚麻布、纸板或木板上进行制作的一个画种，当画面干燥后，油画的表面具有较强的硬度，凭借油画的遮盖力和透明性能较充分地表现描绘对象，色彩丰富，立体质感强，是西方绘画史中的主体绘画方式。目前，作画使用的原料包括挥发性的松节油和干性的亚麻仁油等，为保持画面的光泽度，防止空气侵蚀和积垢造成老化现象，通常在油画完成并干透后罩涂上光油。
但是，现有的油画制作所需的原料存在以下缺陷：
(1)原料中含有松节油，松节油易挥发，可刺激眼睛、鼻、咽喉；吸入浓度过高，引起头痛、头昏、恶心等。接触还会灼伤眼睛，致皮肤过敏，产生湿疹；据《中国职业医学》2006年12月第33卷第6期刊的《1起松节油急性中毒死亡事故调查》，详述了松节油可能对人体产生的危害；
(2)油画作品在保存过程中易老化，室外耐候性差，难免会发黄变暗，这是由于表层光油被氧化的结果，清除掉旧光油层重新上光是恢复作品原貌的办法，但清除旧光油层操作非常繁琐，同时需要使用松节油、汽油、苯类、醇类等溶剂，这些溶剂同样会对人体及环境生产危害；
(3)只适用于各类画布亚麻布、纸板或木板基材上进行作画，应用范围有限，无法满足其它基材作画的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种有机硅颜料，该颜料具有良好的耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性，可长期稳定存放，不会发生颜色变化及材料老化开裂等问题，真正实现油画的长期保存和免维护。
本发明的第二个目的是为了提供一种有机硅颜料的制备方法，该制备方法分别制备出组合物A和组合物B，再将两者以配比混合后得到颜料，步骤简单易操作，而且步骤中无需添加溶剂，同时固化过程中不会释放有害物质。
本发明的第三个目的是为了提供一种有机硅颜料的使用方法，将颜料底涂在油画基材上，还能够根据绘画所需进行粘度调节，方便、实用。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种有机硅颜料，其是由A组分和B组分制备而成；所述A组分包括以重量份计的以下组分：50-100份有机聚硅氧烷，1-10份的填料，20-80份色粉，0.5-5份有机氢基聚硅氧烷，0-10份硅树脂，0.5-5份增粘剂，0-0.2份的反应抑制剂；所述B组分包括以重量份计的以下组分：50-100份有机聚硅氧烷，0.1-2份的反应催化剂。
进一步地，所述A组分和B组分的有机聚硅氧烷均具有以下分子结构：
式中，a＝200-1000，b＝0-80；其中，R1为C2-C4链烯基，R2为C1-C6烷基或C2-C4链烯基中的一种。
进一步地，所述填料为二氧化硅、硅微粉和碳酸钙中的一种或两种以上；所述二氧化硅为气相法二氧化硅或/和沉淀法二氧化硅；所述二氧化硅的比表面积为100-350m2/g，堆积密度80-200kg/m3。
进一步地，所述有机氢基聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，c＝6-60，d＝6-50；其中，R3为甲基或氢基，R4为氢基。
进一步地，所述硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.2-0.6，f＝0.1-0.4，g＝1。
进一步地，所述反应抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇、甲基丁炔醇和3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇中的一种或两种以上。
进一步地，所述反应催化剂为铂类催化剂、钯类催化剂和铑类催化剂中的一种；其中铂类催化剂为铂黑、四氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与羟基醇的反应产物、氯铂酸与烯烃的络合物和二乙酰醋酸铂中的一种或两种以上。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种有机硅颜料的制备方法，包括A组分配制步骤和B组分配制步骤；
A组分配制步骤：按配比将有机聚硅氧烷、填料、色粉、硅树脂、有机氢基聚硅氧烷、增粘剂和反应抑制剂加入搅拌机中混合1-3小时后，研磨，最后冷却至室温，得到组合物A；
B组分配制步骤：按配比将有机聚硅氧烷和反应催化剂加入搅拌机中混合0.5-1小时，冷却至室温，得到组合物B；
混合步骤：将组合物A与组合物B按重量比为(5-10)：1混合，得到颜料。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种有机硅颜料的使用方法，包括：
稀释步骤：添加粘度调节剂对颜料进行稀释，其中，粘度调节剂与B组分的重量比为(1-10)：1；
作画步骤：将稀释后的颜料绘制在油画基材上，室温固化或加温50-120℃固化后，得到油画。
进一步地，所述粘度调节剂为线型聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷和环硅氧烷中的一种或两种以上。
本发明的有益效果在于：
1.本发明的有机硅颜料，该颜料具有良好的耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性，可长期稳定存放，不会发生颜色变化及材料老化开裂等问题，真正实现油画的长期保存和免维护；
2.本发明的有机硅颜料的制备方法，该制备方法分别制备出组合物A和组合物B，再将两者以配比混合后得到颜料，步骤简单易操作，而且步骤中无需添加溶剂，同时固化过程中不会释放有害物质；
3.本发明有机硅颜料的使用方法，将颜料底涂在油画基材上，还能够根据绘画所需进行粘度调节，室温条件下几个小时内可固化完全，使用热吹风机加热颜料可在几分钟内快速固化，方便、实用。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
一种有机硅颜料，其是由A组分和B组分制备而成；所述A组分包括以重量份计的以下组分：50-100份有机聚硅氧烷，1-10份的填料，20-80份色粉，0.5-5份有机氢基聚硅氧烷，0-10份硅树脂，0.5-5份增粘剂，0-0.2份的反应抑制剂；所述B组分包括以重量份计的以下组分：50-100份有机聚硅氧烷，0.1-2份的反应催化剂。
作为进一步地实施方式，所述A组分和B组分的有机聚硅氧烷均具有以下分子结构：
式中，a＝200-1000，b＝0-80；其中，R1为C2-C4链烯基，R2为C1-C6烷基或C2-C4链烯基中的一种。
作为进一步地实施方式，所述填料为二氧化硅、硅微粉和碳酸钙中的一种或两种以上；所述二氧化硅为气相法二氧化硅或/和沉淀法二氧化硅；所述二氧化硅的比表面积为100-350m2/g，堆积密度80-200kg/m3。
作为进一步地实施方式，所述有机氢基聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，c＝6-60，d＝6-50；其中，R3为甲基或氢基，R4为氢基。
作为进一步地实施方式，所述硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.2-0.6，f＝0.1-0.4，g＝1。
进一步地，所述反应抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇、甲基丁炔醇和3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇中的一种或两种以上。
作为进一步地实施方式，所述反应催化剂为铂类催化剂、钯类催化剂和铑类催化剂中的一种；其中铂类催化剂为铂黑、四氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与羟基醇的反应产物、氯铂酸与烯烃的络合物和二乙酰醋酸铂中的一种或两种以上。
实现本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种有机硅颜料的制备方法，包括A组分配制步骤和B组分配制步骤；
A组分配制步骤：按配比将有机聚硅氧烷、填料、色粉、硅树脂、有机氢基聚硅氧烷、增粘剂和反应抑制剂加入搅拌机中混合1-3小时后，研磨，最后冷却至室温，得到组合物A；
B组分配制步骤：按配比将有机聚硅氧烷和反应催化剂加入搅拌机中混合0.5-1小时，冷却至室温，得到组合物B；
混合步骤：将组合物A与组合物B按重量比为(5-10)：1混合，得到颜料。
实现本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种有机硅颜料的使用方法，包括：
稀释步骤：添加粘度调节剂对颜料进行稀释，其中，粘度调节剂与B组分的重量比为(1-10)：1；所述粘度调节剂为线型聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷中的一种或两种以上；
作画步骤：将稀释后的颜料绘制在油画基材上，得到油画。
混合步骤中，A组分与B组分反应，当B组分的反应催化剂为铂类催化剂时，反应式如下：
上述反应式通过甲基乙烯基聚硅氧烷和甲基氢聚硅氧烷在以铂化合物为催化剂条件下，进行硅氢加成反应而制备得到颜料。
一种有机硅颜料的使用方法，包括：
稀释步骤：添加粘度调节剂对颜料进行稀释，其中，粘度调节剂与B组分的重量比为(1-10)：1；
作画步骤：将稀释后的颜料绘制在油画基材上，室温固化或加温50-120℃固化后，得到油画。
作为进一步地实施方式，稀释步骤中，粘度调节剂为线型聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷和环硅氧烷中的一种或两种以上。
油画基材为亚麻布、棉帆布、化纤布、纸板、木板、金属、水泥面和玻璃等常见的基材。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
实施例1-5：
实施例1-5为有机硅颜料，每种颜料是由A组分以及B组分制备而成；A组分和B组分的配比如下表所示。
表1实施例1-5的组分和配比
其中，实施例1的A组分和B组分的重量比为5：1；室温条件下，1小时可实现完全固化。
有机聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，a＝500，b＝0；其中，R1为-CH＝CH2；
有机氢基聚硅氧烷的分子结构具体如下：
式中，c＝20，d＝40；其中，R3为甲基，R4为氢基；
硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.6，f＝0.1，g＝1；
填料为比表面积为100m2/g，堆积密度80kg/m3的气相法二氧化硅；反应抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇；反应催化剂为四氯化铂。
实施例2的A组分和B组分的重量比为6：1；室温条件下，1.5小时可实现完全固化。
有机聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，a＝400，b＝50；其中，R1为-CH＝CH2，R2为甲基；
有机氢基聚硅氧烷的分子结构具体如下：
式中，c＝10，d＝50；其中，R3为甲基，R4为氢基；
硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.6，f＝0.2，g＝1；
填料为比表面积为150m2/g，堆积密度100kg/m3的气相法二氧化硅；反应抑制剂为甲基丁炔醇；反应催化剂为氯铂酸。
实施例3的A组分和B组分的重量比为10：1；室温条件下，3小时可实现完全固化。
有机聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，a＝800，b＝20；其中，R1为-CH＝CH2，R2为-CH2CH3；
有机氢基聚硅氧烷的分子结构具体如下：
式中，c＝40，d＝20；其中，R3为甲基，R4为氢基；
硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.4，f＝0.1，g＝1；
填料为比表面积为150m2/g，堆积密度110kg/m3的沉淀法二氧化硅；反应抑制剂为3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇；反应催化剂为二乙酰醋酸铂。
实施例4的A组分和B组分的重量比为7：1；室温条件下，2小时可实现完全固化。
有机聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，a＝600，b＝30；其中，R1为-CH2CH＝CH2，R2为-CH3；
有机氢基聚硅氧烷的分子结构具体如下：
式中，c＝50，d＝30；其中，R3为氢基，R4为氢基；
硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.5，f＝0.3，g＝1；
填料为比表面积为350m2/g，堆积密度200kg/m3的气相法二氧化硅；反应抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇；反应催化剂为铂黑。
实施例5的A组分和B组分的重量比为9：1；室温条件下，3小时可实现完全固化。
有机聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，a＝200，b＝50；其中，R1为-CH＝CH2，R2为-CH3；
有机氢基聚硅氧烷的分子结构具体如下：
式中，c＝50，d＝20；其中，R3为甲基，R4为氢基；
硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.6，f＝0.3，g＝1；
填料为比表面积为100m2/g，堆积密度80kg/m3的沉淀法二氧化硅；反应抑制剂为甲基丁炔醇；反应催化剂为氯铂酸。
实施例1-5的颜料均是由本发明的有机硅颜料的制备方法制备得到。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种有机硅颜料，其特征在于，其是由A组分和B组分制备而成；所述A组分包括以重量份计的以下组分：50-100份有机聚硅氧烷，1-10份的填料，20-80份色粉，0.5-5份有机氢基聚硅氧烷，0-10份硅树脂，0.5-5份增粘剂，0-0.2份的反应抑制剂；所述B组分包括以重量份计的以下组分：50-100份有机聚硅氧烷，0.1-2份的反应催化剂；
所述A组分和B组分的有机聚硅氧烷均具有以下分子结构：
式中，a＝200-1000，b＝0-80；其中，R1为C2-C4链烯基，R2为C1-C6烷基或C2-C4链烯基中的一种。
2.如权利要求1所述的有机硅颜料，其特征在于，所述填料为二氧化硅、硅微粉和碳酸钙中的一种或两种以上；所述二氧化硅为气相法二氧化硅或/和沉淀法二氧化硅；所述二氧化硅的比表面积为100-350m2/g，堆积密度80-200kg/m3。
3.如权利要求1所述的有机硅颜料，其特征在于，所述有机氢基聚硅氧烷具有以下分子结构：
式中，c＝6-60，d＝6-50；其中，R3为甲基或氢基，R4为氢基。
4.如权利要求1所述的有机硅颜料，其特征在于，所述硅树脂具有以下分子结构：
[(CH3)3SiO1/2]e[(CH2＝CH)(CH3)2SiO1/2]f[SiO4/2]g
式中，e＝0.2-0.6，f＝0.1-0.4，g＝1。
5.如权利要求1所述的有机硅颜料，其特征在于，所述反应抑制剂为1-乙炔基-1-环己醇、甲基丁炔醇和3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇中的一种或两种以上。
6.如权利要求1所述的有机硅颜料，其特征在于，所述反应催化剂为铂类催化剂、钯类催化剂和铑类催化剂中的一种；其中铂类催化剂为铂黑、四氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与羟基醇的反应产物、氯铂酸与烯烃的络合物和二乙酰醋酸铂中的一种或两种以上。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的有机硅颜料的制备方法，其特征在于包括，
A组分配制步骤：按配比将有机聚硅氧烷、填料、色粉、硅树脂、有机氢基聚硅氧烷、增粘剂和反应抑制剂加入搅拌机中混合1-3小时后，研磨，最后冷却至室温，得到组合物A；
B组分配制步骤：按配比将有机聚硅氧烷和反应催化剂加入搅拌机中混合0.5-1小时，冷却至室温，得到组合物B；
混合步骤：将组合物A与组合物B按重量比为(5-10)：1混合，得到颜料。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的有机硅颜料的使用方法，其特征在于包括，
稀释步骤：添加粘度调节剂对颜料进行稀释，其中，粘度调节剂与B组分的重量比为(1-10)：1；
作画步骤：将稀释后的颜料绘制在油画基材上，室温固化或加温50-120℃固化后，得到油画。
9.如权利要求8所述的有机硅颜料的使用方法，其特征在于，所述粘度调节剂为线型聚二甲基硅氧烷、六甲基二硅氧烷和环硅氧烷中的一种或两种以上。
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