CN113845842B - 一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用 - Google Patents

一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113845842B
CN113845842B CN202111249446.4A CN202111249446A CN113845842B CN 113845842 B CN113845842 B CN 113845842B CN 202111249446 A CN202111249446 A CN 202111249446A CN 113845842 B CN113845842 B CN 113845842B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
weight
oligosiloxane
component
hyperbranched epoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111249446.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113845842A (zh
Inventor
马春风
张国梁
郑浩
张彬
刘珂
张广照
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN202111249446.4A priority Critical patent/CN113845842B/zh
Publication of CN113845842A publication Critical patent/CN113845842A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113845842B publication Critical patent/CN113845842B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C09D183/08—Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237—Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241—Titanium dioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用。所述涂料由A组分和B组分组成：所述A组分由以下重量份数计的组分组成：超支化环氧低聚硅氧烷树脂10～40份、反应性稀释剂10～30份、填料30～55份助剂5～7份。所述B组分由以下重量份数计的组分组成：固化剂80～98份、促进剂2～20份。本发明的高耐磨重防腐涂料以超支化环氧低聚硅氧烷树脂作为基体树脂，结合系列功能填料，具有高耐磨、强附着、重防腐、持久耐候、环境友好等特性，可应用于海洋、石化、高寒等特种与极端服役环境下工程装备、设施的长效防护。

Description

一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法 与应用
技术领域
本发明属于防护涂料技术领域，具体涉及一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用。
背景技术
重防腐涂料是一类较常规防腐涂料而言能耐受更加严苛的腐蚀环境、服役时间更长的一类涂料。海洋环境中服役的钢结构长期受到紫外照射、盐雾和海水侵蚀，腐蚀较为严重，因此重防腐涂料在保障海工设备的正常、长期服役中尤为重要。现有的海工重防腐涂料多为环氧树脂涂料。环氧树脂涂料的化学稳定性好，抗离子渗透性能好，对于钢结构具有较好的附着力，但是环氧树脂的分子主链上含有大量苯环结构，受到长时间的紫外线照射后易崩解，使其防腐性能下降，盐雾和海水中腐蚀离子进入到涂层与基材之间，使涂层快速剥落影响其服役时间。现有重防腐涂料添加的填料一般不与基体树脂发生化学键合，这使得涂层的硬度和耐磨性能受到基体树脂硬度的制约，难以达到无机材料相似的硬度和耐磨性能；涂层的附着力来源于羟基、氨基、羧基等极性键形成的氢键，而氢键的键能小于化学键键能，局部产生腐蚀后破坏了涂层与基材之间的相互作用，使得附着力下降，保护能力下降。此外，常规的重防腐涂料在成膜时，为了增强其施工性会添加大量小分子溶剂稀释，这些小分子物质在固化时易挥发，对施工人员和环境都有损害。因此开发一种具有高耐候性、附着力、耐磨性、环境友好的重防腐涂料对海上交通运输、海洋资源开发、海洋生态保护，建设海洋强国具有重要的意义。
发明内容
针对现有防腐涂料的耐候性、耐磨性、环保性等方面的问题，本发明的首要目的在于提供一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
本发明提供的超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料采超支化环氧低聚硅氧烷作为基体树脂，特殊的分子结构使得树脂具有较高的官能团密度，较低的粘度，涂层固化后的耐紫外性能好、硬度高、VOC低。该涂料可以克服现有重防腐涂料的耐候性、耐磨性、环保性不足的技术难题，可应用于海洋、石化、高寒等特殊与极端服役环境下工程装备、设施的长效防护。
本发明的另一目的在于提供上述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料在海洋工程设备防腐、石化管道防腐中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，由质量比为100：10～50的A组分和B组分组成；
所述A组分包括以下重量份原料：
Figure BDA0003321982860000021
所述B组分包括以下重量份原料：
固化剂 80～98份
促进剂 2～20份；
所述超支化环氧低聚硅氧烷由以下方法制得：
以溶剂为介质，将硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丁酯、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二甲氧基(甲基)苯基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷中的至少两种有机硅烷在催化剂以及50～100℃条件下聚合反应6～12h，结束反应，纯化，得到超支化环氧低聚硅氧烷产物，其中γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷占总有机硅烷质量的20～100％。
所述超支化环氧低聚硅氧烷树脂具有超支化分子结构。
优选地，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷占总有机硅烷质量的23～75％。
优选地，所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种，所述溶剂与总有机硅烷的质量比为15～35：100。
优选地，所述催化剂为盐酸；所述盐酸的质量分数36～38％；所述盐酸与总有机硅烷的质量比为1～1.5：100。
优选地，所述纯化的方法为50～90℃下减压蒸馏，除去催化剂、加入和反应过程中生成的水和醇类物质。
优选地，所述缩水甘油醚类反应性稀释剂为丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的至少一种。
优选地，所述填料为800～1250目碳化硅、800～1250目氧化铝、800～1250目氮化硅粉、1000目钛白粉、800～2000目石英粉、800～2000目硅灰石、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化锆、800～2000目云母粉、1000目云母氧化铁、800～1250目滑石粉、800～1250目玻璃鳞片、石墨烯和六方氮化硼中的至少一种。
优选地，所述助剂包括照质量比为1～2：1～3：1～3：1～3的硅烷偶联剂、润湿分散剂、流平剂、触变剂。
优选地，所述润湿分散剂为BYK-108、BYK-110、BYK-116、BYK-163、BYK-180、BYK-190和BYK-9076中的至少一种。
优选地，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种。
优选地，所述流平剂为BYK-333、BYK-370、BYK-371、TEGO-110、TEGO-245、TEGO-410、TEGO-432和TEGO-450中的至少一种。
优选地，所述触变剂为聚酰胺腊、气相二氧化硅和有机膨润土中的至少一种。
优选地，所述固化剂为聚酰胺910、二乙烯三胺、四乙烯五胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、聚酰胺650、酚醛胺T-31、聚硫醇QE-340M、聚硫醇GPM-800和超支化氨基低聚硅氧烷中的至少一种。
更优选地，所述超支化氨基低聚硅氧烷由以下方法制得：以溶剂为介质，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷在50～100℃条件下聚合反应6～12h，结束反应，纯化，得到超支化环氧低聚硅氧烷产物。
更进一步优选地，所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种，所述溶剂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为15～35：100。
更进一步优选地，所述纯化的方法为50～90℃下减压蒸馏，除去加入和反应过程中生成的水和醇类物质。
优选地，所述促进剂为2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚、三乙醇胺、三乙胺、N-二甲基苄胺、1-甲基咪唑、4-甲基咪唑和2-甲基-4-乙基咪唑中的至少一种。
优选地，所述超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，由质量比为100：10～40的A组分和B组分组成；
所述A组分包括以下重量份原料：
Figure BDA0003321982860000051
所述B组分包括以下重量份原料：
固化剂 80～90份
促进剂 10～20份。
上述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备超支化环氧低聚硅氧烷；
(2)将10～40份超支化环氧低聚硅氧烷树脂、10～30缩水甘油醚类份反应性稀释剂、30～55份填料和5～7份助剂混合均匀得到A组分；
(3)将80～98份固化剂和2～20份促进剂混合均匀得到B组分；
(4)将A组分、B组分按照质量比为100:10～50混合均匀，得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
上述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料在海洋工程设备防腐、石化管道防腐中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用超支化环氧低聚硅氧烷树脂作为基体树脂，主链上含有大量硅氧键，硅氧原子的电负性差距较大，硅氧键的热氧稳定性强，键解离所需的能量更高，硅氧键结构决定了超支化环氧低聚硅氧烷树脂具有较好的紫外耐受性，因此固化之后的涂层的耐候性强。
(2)本发明采用超支化环氧低聚硅氧烷树脂作为基体树脂，侧链上含有大量硅羟基，这些硅羟基既可以与基材上的羟基脱水缩合形成化学键，同时也能形成氢键，两者之间协同作用，大大提升了涂层的附着力。此外，硅羟基也能与填料上的羟基脱水缩合形成化学键，增加填料与树脂间的相互作用力，使得涂层的致密度高，对腐蚀离子的阻隔能力强，防腐能力强。
(3)本发明采用超支化环氧低聚硅氧烷树脂作为基体树脂，特殊的分子结构使得树脂分子中具有更多的反应基团，这些基团能够与固化剂形成交联密度更高的交联网络。同时，由于不同大小粒径填料的加入，填充进入交联网络之间的空隙，树脂作为交联点通过化学键合将填料连接起来，提升了涂层的硬度和耐磨性能。
(4)本发明采用超支化环氧低聚硅氧烷树脂作为基体树脂，由于基体树脂具有多官能度，相同条件下，其粘度相较于常规高分子材料低；因此涂料仅需要加入粘度更大的缩水甘油醚类反应性稀释剂即可实现材料的低粘度，同时材料体系无挥发性物质及残留，具有优异的环境友好性。
附图说明
图1为实施例5树脂的FT-IR谱图。
图2为实施例5树脂的Si-NMR谱图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用未注明生产厂商者的原料、试剂等，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
将77重量份的硅酸四甲酯、23重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、10重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中50℃加热搅拌反应6小时，80℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将100重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10重量份无水乙醇、5重量份去离子水加入反应釜中60℃加热搅拌反应5小时，80℃减压蒸馏除去体系中的乙醇和水得到超支化氨基低聚硅氧烷树脂。将40重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、20重量份新戊二醇二缩水甘油醚反应性稀释剂、2重量份BYK-110、1重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-370、1重量份聚酰胺腊、10重量份800目石英粉、10重量份800目氧化铝、10重量份1250目碳化硅、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将70重量份的聚酰胺910、10重量份的超支化氨基低聚硅氧烷、12重量份的三乙胺、8重量份的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：10的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例2
将34重量份的甲基三甲氧基硅烷、33重量份二苯基二甲氧基硅烷、33重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、30重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1.5重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中60℃加热搅拌反应6h，80℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将100重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10重量份无水乙醇、5重量份去离子水加入反应釜中60℃加热搅拌反应5小时，80℃减压蒸馏除去体系中的乙醇和水得到超支化氨基低聚硅氧烷树脂。将35重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、10重量份丁基缩水甘油醚反应性稀释剂、2重量份BYK-190、1重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-450、1份聚酰胺腊、25重量份800目石英粉、10重量份1000目云母粉、10重量份1250目碳化硅、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将30重量份的二乙烯三胺、15重量份的超支化氨基低聚硅氧烷、35重量份的聚酰胺910、12重量份的聚硫醇QE-340M、8重量份的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：20的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例3
将20重量份的甲基三甲氧基硅烷、40重量份二苯基二甲氧基硅烷、40重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、20重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1.5重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中80℃加热搅拌反应8h，70℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将10重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、30重量份1,4-丁二醇二缩水甘油醚、2重量份BYK-110、1重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-450、1重量份聚酰胺腊、40重量份800目石英粉、10重量份800目滑石粉、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将60重量份的4,4'-二氨基二苯甲烷、38重量份的二乙烯三胺、2重量份的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：25的重量比搅拌混合均匀后得到环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例4
将40重量份的甲基三甲氧基硅烷、20重量份硅酸四甲酯、40重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、15重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1.5重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中80℃加热搅拌反应10h，70℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将100重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10重量份无水乙醇、5重量份去离子水加入反应釜中60℃加热搅拌反应5小时，80℃减压蒸馏除去体系中的乙醇和水得到超支化氨基低聚硅氧烷树脂。将25重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、25重量份1,4-丁二醇二缩水甘油醚、2重量份BYK-190、1重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-333、1重量份聚酰胺腊、20重量份800目石英粉、10重量份800目滑石粉、10重量份1250目云母粉、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将70重量份的4,4'-二氨基二苯甲烷、20重量份的超支化氨基低聚硅氧烷、10重量份的2-甲基-4-乙基咪唑混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：30的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例5
将25重量份的甲基三甲氧基硅烷、75重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、20重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1.5重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中60℃加热搅拌反应12h，70℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将100重量份的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10重量份无水乙醇、5重量份去离子水、加入反应釜中60℃加热搅拌反应5小时，80℃减压蒸馏除去体系中的乙醇和水得到超支化氨基低聚硅氧烷树脂。将25重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、26重量份1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1重量份BYK-110、1重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-450、1重量份聚酰胺腊、20重量份800目石英粉、10重量份800目滑石粉、10重量份2000目云母粉、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将35重量份的4,4'-二氨基二苯甲烷、35重量份的二乙烯三胺、20重量份的超支化氨基低聚硅氧烷、5重量份的2-甲基-4-乙基咪唑、5重量份的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：40的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例6
将25重量份的二甲基二甲氧基硅烷、13重量份硅酸四甲酯、62重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、15重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1.5重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中60℃加热搅拌反应12h，80℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将38重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、20重量份1,4-丁二醇二缩水甘油醚、2重量份BYK-110、1重量份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3重量份BYK-450、1重量份聚酰胺腊、20重量份800目石英粉、10重量份1250目云母粉、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将60重量份的4,4'-二氨基二苯甲烷、20重量份的酚醛胺T-31、20重量份的三乙醇胺混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：50的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例7
将30重量份的二苯基二甲氧基硅烷、70重量份2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、20重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中60℃加热搅拌反应12h，80℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将25重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、23重量份新戊二醇二缩水甘油醚、2重量份BYK-190、1重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-450、3重量份聚酰胺腊、20重量份800目石英粉、10重量份800目滑石粉、10重量份1000目云母粉、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将80重量份的4,4'-二氨基二苯甲烷、20重量份的2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：30的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
实施例8
将100重量份2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、15重量份无水乙醇、5重量份去离子水、1重量份浓盐酸(质量分数36～38％)加入反应釜中60℃加热搅拌反应10h，80℃减压蒸馏除去体系中的盐酸、乙醇和水得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂。将24重量份的超支化环氧低聚硅氧烷树脂、25重量份新戊二醇二缩水甘油醚、1重量份BYK-190、3重量份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1重量份BYK-450、1重量份聚酰胺腊、20重量份800目石英粉、10重量份800目滑石粉、10重量份1000目云母粉、5重量份1000目钛白粉混合均匀得到A组分；将80重量份的4,4'-二氨基二苯甲烷、12重量份三乙胺、5重量份三乙醇胺、3重量份N-二甲基苄胺混合均匀得到B组分。使用时将A组分、B组分按100：15的重量比搅拌混合均匀后得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
(1)参照GB/T 1730-2007。
(2)参照GB/T 5478-2008，CS-17，载荷1000g，1000rad，60r/min。
(3)参照GB/T 5210-2006。
(4)参照GB/T 1725-2007。
(5)参照GB/T 1765-1979。
表1性能测试结果
Figure BDA0003321982860000111
Figure BDA0003321982860000121
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，由质量比为100：10～50的A组分和B组分组成；
所述A组分包括以下重量份原料：
超支化环氧低聚硅氧烷树脂 10～40份
缩水甘油醚类反应性稀释剂 10～30份
填料 30～55份
助剂 5～7份；
所述B组分包括以下重量份原料：
固化剂 80～98份
促进剂 2～20份；
所述超支化环氧低聚硅氧烷树脂由以下方法制得：
以溶剂为介质，将硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丁酯、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二甲氧基(甲基)苯基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙氧基二苯基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷中的至少两种有机硅烷在催化剂以及50～100 ℃条件下聚合反应6～12 h，结束反应，纯化，得到超支化环氧低聚硅氧烷树脂，其中γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷占总有机硅烷质量的20～100%；
所述助剂包括照质量比为1～2：1～3：1～3：1～3的硅烷偶联剂、润湿分散剂、流平剂、触变剂；
所述催化剂为盐酸；所述盐酸的质量分数36～38%；所述盐酸与总有机硅烷的质量比为1～1.5：100。
2.根据权利要求1所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，所述缩水甘油醚类反应性稀释剂为丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻甲苯基缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的至少一种。
3.根据权利要求1所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷占总有机硅烷质量的23～75%。
4.根据权利要求1所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，所述填料为800～1250目碳化硅、800～1250目氧化铝、800～1250目氮化硅粉、1000目钛白粉、800～2000目石英粉、800～2000目硅灰石、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化锆、800～2000目云母粉、1000目云母氧化铁、800～1250目滑石粉、800～1250目玻璃鳞片、石墨烯和六方氮化硼中的至少一种；
所述润湿分散剂为BYK-108、BYK-110、BYK-116、BYK-163、BYK-180、BYK-190和BYK-9076中的至少一种；
所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种；
所述流平剂为BYK-333、BYK-370、BYK-371、TEGO-110、TEGO-245、TEGO-410、TEGO-432和TEGO-450中的至少一种；
所述触变剂为聚酰胺腊、气相二氧化硅和有机膨润土中的至少一种。
5.根据权利要求1所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，所述固化剂为聚酰胺910、二乙烯三胺、四乙烯五胺、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、聚酰胺650、酚醛胺T-31、聚硫醇QE-340M、聚硫醇GPM-800和超支化氨基低聚硅氧烷中的至少一种；
所述促进剂为2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚、三乙醇胺、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、1-甲基咪唑、4-甲基咪唑和2-甲基-4-乙基咪唑中的至少一种。
6.根据权利要求1所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种，所述溶剂与总有机硅烷的质量比为15～35：100。
7.根据权利要求5所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，所述超支化氨基低聚硅氧烷由以下方法制得：以溶剂为介质，将γ-氨丙基三乙氧基硅烷在50～100 ℃条件下聚合反应6～12 h，结束反应，纯化，得到超支化氨基低聚硅氧烷产物；
所述溶剂为去离子水、甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种，所述溶剂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为15～35：100。
8.根据权利要求1所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料，其特征在于，由质量比为100：10～40的A组分和B组分组成；
所述A组分包括以下重量份原料：
超支化环氧低聚硅氧烷树脂 25～40份
缩水甘油醚类反应性稀释剂 10～25份
填料 30～50份
助剂 5份；
所述B组分包括以下重量份原料：
固化剂 80～90份
促进剂 10～20份。
9.权利要求1～8任一项所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备超支化环氧低聚硅氧烷；
（2）将超支化环氧低聚硅氧烷树脂、缩水甘油醚类反应性稀释剂、填料和助剂混合均匀得到A组分；
（3）将固化剂和促进剂混合均匀得到B组分；
（4） 将A组分、B组分混合均匀，得到超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料。
10.权利要求1～8任一项所述一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料在海洋工程设备防腐、石化管道防腐中的应用。
CN202111249446.4A 2021-10-26 2021-10-26 一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用 Active CN113845842B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111249446.4A CN113845842B (zh) 2021-10-26 2021-10-26 一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111249446.4A CN113845842B (zh) 2021-10-26 2021-10-26 一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113845842A CN113845842A (zh) 2021-12-28
CN113845842B true CN113845842B (zh) 2022-08-12

Family

ID=78983079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111249446.4A Active CN113845842B (zh) 2021-10-26 2021-10-26 一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113845842B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115197707B (zh) * 2022-07-29 2024-05-10 华南理工大学 一种触发型渗入-固结沙土固化材料及其制备方法与应用
CN115181484B (zh) * 2022-07-29 2023-06-20 华南理工大学 一种水下施工原位固化防污涂料及其制备方法与应用
CN115124906B (zh) * 2022-07-29 2023-06-20 华南理工大学 一种水下施工固化涂料及其制备方法与应用
WO2024029496A1 (ja) * 2022-08-03 2024-02-08 株式会社カネカ 硬化性樹脂組成物、ハードコートフィルムおよびその製造方法、ならびにディスプレイ
CN116426172B (zh) * 2023-04-12 2024-01-12 广东吉美帮新材料有限公司 一种耐腐蚀抗酸碱水性橡胶涂料及其制备方法
CN117844120A (zh) * 2024-01-11 2024-04-09 合肥尚德新能源科技有限公司 一种锂电池用壳体及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006085839A1 (en) * 2005-01-31 2006-08-17 Polyset Company, Inc. Solventless, non-polluting radiation curable coatings
CA2689947C (en) * 2008-10-24 2016-01-12 Trent University Coatings for corrosion susceptible substrates
CN101463223B (zh) * 2009-01-13 2011-06-01 南京大学 一种环氧增强的韧性有机硅涂料
WO2015067776A1 (de) * 2013-11-08 2015-05-14 Technische Universität Bergakademie Freiberg Korrosionsschutzschicht und verfahren zu ihrer herstellung
CN104031528B (zh) * 2014-06-25 2017-01-11 上海涂料有限公司技术中心 一种无溶剂型有机硅改性环氧防腐蚀涂层材料及其制备方法
CN106189831B (zh) * 2016-07-06 2019-02-19 无锡华东锌盾科技有限公司 一种环氧改性聚硅氧烷涂料及其制备方法
CN109852241B (zh) * 2019-02-01 2021-03-12 哈尔滨工业大学 一种耐热自修复聚硅氧烷-环氧树脂复合材料涂层及其制备方法
CN112876987A (zh) * 2021-01-19 2021-06-01 首都师范大学 一种室温固化有机硅透明硬质涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113845842A (zh) 2021-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113845842B (zh) 一种超支化环氧低聚硅氧烷高耐磨重防腐涂料及其制备方法与应用
CN114561142B (zh) 涂料
CN107868567B (zh) 环氧锌粉底漆、油漆配套组合物及应用
AU2008231222B2 (en) Polythioether amine resins and compositions comprising same
CN108624194A (zh) 无溶剂环氧涂料、基于其制备的防腐涂层及其应用
CN109971305B (zh) 无溶剂高温防腐涂料、防腐涂层及容器
MXPA04007418A (es) Composiciones de epoxisiloxano modificadas por elastomero.
CN109851759B (zh) 有机硅改性环氧树脂、其制备方法以及有机硅改性环氧树脂胶黏剂
CN112724774B (zh) 聚硫化合物改性环氧树脂涂料及其应用
CN115386280B (zh) 一种重防腐涂料及其制备方法
CN110724440B (zh) 一种管道补口用耐低温双组份无溶剂环氧涂料
CN110358403B (zh) 一种基于环状碳酸酯活性溶剂的防腐涂料及其制备方法与应用
CN115595043B (zh) 耐高低温变石墨烯锌粉涂层材料、其制备方法及应用
KR101732539B1 (ko) 유리전이온도가 높은 분체도료 조성물
KR102282056B1 (ko) 수분면에 적용가능한 고기능성 세라믹 복합재료 코팅제
CN115124906B (zh) 一种水下施工固化涂料及其制备方法与应用
CN112409881B (zh) 一种无溶剂耐候型环氧防腐涂料及其制备方法
RU2791898C2 (ru) Композиция
EP3932651A1 (en) Epoxy compositions
CN113563798B (zh) 树脂组合物、黏合剂、无溶剂柔性聚硅氧烷涂料及其应用
CN116200095B (zh) 一种超深油气井用防腐涂层的制备
CN116589899A (zh) 一种氢化环氧-氨基烷氧基聚硅氧烷涂料及其应用
CN112760014A (zh) 一种无溶剂防腐涂料
US20220162454A1 (en) Coatings
WO2023194444A1 (en) Coatings

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant