CN1831070A - 一种耐蚀性能优异的有机－无机杂化涂层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐蚀性能优异的有机－无机杂化涂层材料的制备方法和应用。本发明采用具有优良缓蚀作用和螯合作用的螯合剂为催化剂，与硅烷氧基化合物、水、醇类溶剂、共混物反应制备有机－无机杂化涂层材料，通过反应条件控制，可以得到致密、平整的有机－无机杂化涂层材料，具有螫合作用的螫合剂与聚有机硅倍半氧烷协同作用，起到提高有机－无机杂化涂层材料耐蚀性的作用。该涂层不含铬等重金属元素，安全、无毒、环保，具有优异的成膜性、耐腐蚀性、耐热性、化学稳定性、机械稳定性、耐氧化性、耐候性、绝缘性等，可用于金属表面的保护及装饰。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，是关于一种耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。更具体地，本发明涉及一种耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料，它包含螯合剂；硅烷氧基化合物；水；醇类溶剂；共混剂；和非必需的助剂。本发明还涉及所述耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料的制备方法和应用。本发明的涂层材料可以应用于金属表面的装饰、保护、防腐。
背景技术
传统的钢铁防腐蚀方法是使用Cr2O3保护层来达到防腐和延长使用寿命的目的。但是六价铬有毒、致癌，对环境有害，因而已经有法规出台对这种防腐方法的使用进行了限制。更普遍的做法是在钢材表面使用有机或无机保护涂料来保护和防腐，中国专利CN1706896A报道了一种钢表面防蚀用氟碳涂料的制备方法；美国专利US6045873报道了一种单组分环氧树脂防腐蚀涂料的制备方法，可用于防腐底漆；美国专利US6656607报道了一种用于金属表面的不含铬的防蚀涂料，由一层金属锌层和水性硅烷涂料构成；中国专利CN1676669A报道了一种采用磷系防蚀剂形成具有良好初期防蚀效果的涂膜的腐蚀防止方法；中国专利CN1352221A报道了一种采用含铝的无机锌粉混合组成的防蚀金属粉末涂料，用喷涂的方式施行金属表面方式处理，主要用于防蚀底漆。但一般的有机涂膜都存在气孔或因紫外线老化，空气中的氧和水等腐蚀物质容易被吸收到涂膜内部，进一步扩散到钢表面，从而发生局部腐蚀；无机防腐涂层由于具有多孔性和容易产生小裂纹，不能达到理想的致密结构。
要使钢铁表面达到好的防蚀效果与长久不失效，就要求涂层材料与基体的结合强度要高，覆盖完整，孔隙率与缺陷少，均匀性好，耐冲击，具有高的强度与一定的韧性，其中韧性与一定的形变能力是重要的，许多情况下无机涂层失效的主要原因就是它的韧性差。有机无机杂化涂层材料是一种均匀的多相材料，具有优异的力学和机械性能，热稳定性好，兼具有机涂层材料和无机涂层材料的优点，又可克服两者的不足，是目前涂层材料的发展方向之一，中国专利CN1539888A报道了一种有机-无机杂化纳米防腐保护膜的制备方法，利用溶胶-凝胶法水解缩合三甲氧基硅烷类与正硅酸四乙酯的混合物，形成稳定的二氧化硅的倍半硅氧烷，固化后可形成网状保护膜，具有防酸、碱、盐及防腐蚀功能，但需在80℃固化12小时或在120℃固化1小时。中国专利CN1517401A报道了一种水性环氧树脂有机-无机杂化材料的制备方法，采用硅溶胶和接枝改性的环氧树脂共混制备有机无机杂化涂料，可用于金属表面保护，与金属的附着力良好，但采用共混的方法得到的有机-无机杂化涂层材料，容易产生相分离现象。
对于钢铁表面的保护，目前急需开发一种安全、无毒，既具有优异成膜性能，又具有高硬度、高耐蚀性、高耐候性和良好附着力的涂层材料。
发明内容
本发明提供一种工艺简单、操作方便、可常温固化成膜、耐蚀性能优异的环保型有机-无机杂化涂层材料。
本发明提供一种成膜后可形成平整、致密的涂层的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。
本发明还提供一种不含铬等重金属元素的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。
本发明还提供一种具有良好附着力的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。
本发明还提供一种具有高硬度的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。
本发明还提供一种耐热性能优异的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。
本发明还提供一种具有螯合作用的耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料及其制备方法。
本发明还提供一种耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料应用范围及其应用方法。
聚有机硅倍半氧烷是一种典型的有机-无机杂化材料，即在Si-O-Si的无机分子骨架上，覆盖着有机取代基团，具有优异的物理、化学性质，如高耐热性、成膜性、机械性能、化学稳定性、耐辐射性、耐腐蚀性、耐氧化性、耐候性、绝缘性等，通过分子设计，可以使聚有机硅倍半氧烷分子上带有一个或者多个的具有反应活性的有机基团，这些稳定的基团可以参与聚合、接枝、表面键合或者其它转化反应，可以与聚合物或基材表面形成纳米级别的互溶。通过控制聚有机硅倍半氧烷的制备条件，得到的涂层耐热性可达到600-800℃，是一种新型有机-无机杂化涂层材料。而具有螯合作用的螯合剂除作为催化剂外，还可与金属络合，形成一层致密的单分子有机保护膜，能有效地阻止空气中的氧等进入金属表面，从而抑制金属的腐蚀，同时由于螯合剂与涂层材料具有相近的化学性质，并含有羟基等活性基团，与聚有机硅倍半氧烷上残存的硅氧烷或硅羟基协同作用，可与金属表面的活性基团反应而键合，可以大大提高涂层在金属表面的附着力和耐蚀性。本发明利用具有螯合作用的螯合剂的双重功能，制备耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料，应用于金属表面的装饰与保护。
本发明提出的一种耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料，该材料是由鳌合剂为催化剂，将硅烷氧基化合物、水、醇类溶剂进行水解、缩合反应，再加入共混剂共混制得，该涂层材料的PH值为0-12，固含量10-70wt％。
所述螯合剂如：草酸、丁二酸、戊二酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸、羟基乙叉二膦酸、单宁酸、柠檬酸、植酸、乙二胺四乙酸和抗坏血酸等。
所述硅烷氧基化合物如：3-缩水甘油醚甲丙氧基三甲氧基硅烷、γ-环氧化丙氧基三乙氧基硅烷、环氧基三乙氧基硅烷、分子量200-2000的硅甲氧基封端聚二甲基硅氧烷、分子量200-2000的硅乙氧基封端聚二甲基硅氧烷、分子量200-2000的硅乙氧基封端聚醚、环己基环氧基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、辛基甲基二甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、苯基丙基二乙氧基硅烷、苯基环氧基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基丙基二甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷等、巯基丙基三甲氧基硅烷等。
所述醇类溶剂如：乙醇、异丙醇、丙二醇、丁醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、分子量200-2000的聚乙二醇、分子量200-2000的聚丙二醇、丙三醇、分子量200-2000的聚醚二元醇、分子量200-2000的聚醚三元醇。
所述共混剂如：水性环氧树脂、甲醚化氨基树脂、水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、水性有机硅树脂、氮丙啶、甲基氮丙啶、乙基氮丙啶、二官能团氮丙啶、三官能团氮丙啶、钛酸乙酯、钛酸正丁酯、钛酸四异丙酯、硅酸乙酯、硅酸甲酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯等。
在本发明的有机-无机杂化涂层材料中，所述助剂包含润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、催化剂及其任意组合。
在本发明的有机-无机杂化涂层材料中，所述润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、催化剂为涂料制备中的常规润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、流平剂、催化剂。
在本发明的有机-无机杂化涂层材料中还可以包含其它非必需组分，只要它们及其用量不显著地对本发明涂层材料带来不利的影响。非必需组分包括颜填料、色浆、紫外线吸收剂等，或任意结合。
更具体地，所述非必需组分为涂层材料中常规用颜填料、色浆、紫外线吸收剂等、及其任意结合。
本发明中，该材料PH值为1-6，固含量15-50wt％。
本发明提出的耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料的制备方法，它包含以下方法：
1)将螯合剂、硅烷氧基化合物和部分醇类溶剂进行共混；
2)形成包含水与剩余醇类溶剂的均匀混合物；
3)在搅拌条件下，向步骤(1)中获得的共混物中滴加步骤(2)中获得的均匀混合物以进行水解、缩合；
4)在水解、缩合完成后，在搅拌条件下，加入共混剂进行共混；
其中鳌合剂是有机二元酸、羟基乙叉二膦酸、单宁酸、柠檬酸、植酸、乙二胺四乙酸或抗坏血酸，硅烷氧基化合物为链端或侧链含硅氧烷基的烷氧基硅烷单体或硅烷氧基聚合物，共混剂为水性环氧树脂、水性氨基树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂、含氮杂环化合物、钛酸酯类化合物、硅酸酯类化合物中的任意组合；
以涂层材料的总量计，各组分用量为：螯合剂1-20wt％；硅烷氧基化合物10-70wt％；醇类溶剂10-60wt％；水5-60wt％；共混剂0.1-10wt％；助剂0-5.0wt％。
本发明中，鳌合剂3-15wt％，硅烷氧基化合物20-50wt％；醇类溶剂10-40wt％；水10-40wt％。
本发明中，在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌2-30分钟来完成步骤(1)的共混。
本发明中，在步骤(2)中，在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌2-30分钟，形成包含醇类溶剂与水的均匀混合物。
本发明中，步骤(3)是在0-100℃的温度下、在100-1500rpm转速下、在0.5-5小时滴加入所述步骤(2)获得的均匀混合物。
本发明中，上述滴加完后在0-100℃的温度下、在100-1500rpm转速下继续搅拌1-24小时。
本发明中，在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌5-30分钟，完成步骤(4)的共混。
本发明中，加入共混剂共混的同时加入助剂进行共混，共混条件为在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌2-30分钟。
本发明中，所述硅烷氧基化合物是环氧基硅烷氧基化合物、烷基硅烷氧基化合物、烯基硅烷氧基化合物、芳香基硅烷氧基化合物、氨基硅烷氧基化合物的两种或两种以上。
本发明中，所述硅烷氧基化合物至少含有一种环氧基硅烷氧基化合物。
本发明中，所述硅烷氧基化合物的分子量为100-2000，醇类溶剂的分子量为30-2000。
本发明中，所述硅烷氧基化合物的分子量为200-1500，醇类溶剂的分子量为46-1500。
本发明中，所述醇类溶剂为一元醇、二元醇、三元醇或其任意组合。
本发明中，所述醇类溶剂是环保型水溶性醇类溶剂。
本发明所述的有机-无机杂化涂层材料作为金属表面的涂料、保护剂、防蚀剂的应用。
利用本发明，将水解、缩合后获得的有机-无机杂化涂层材料在10-300℃条件下固化成膜。
利用本发明，涂层材料在10-200℃条件下固化成膜。
有机-无机杂化涂层材料性能表征如下：涂层材料表面形貌由日本精工S II公司的SPA-300HV原子力显微镜观测，材料热稳定性由Perkin Elmer Instruments公司的TGA7热失重分析仪测定，涂层材料的附着力由GB/T9286-88划格法测定，涂层材料的柔韧性由GB/T1732-93法测定，硬度采用GB/T6739-86铅笔硬度法测定，冲击强度采用GB1732-79(88)方法测定，耐盐水性由GB/T1763-79(88)测定，耐汽油性由GB/T1734-93测定，耐酸碱性由GB/T1763-79(89)测定，耐盐雾性由GB/T1771-91测定。
本发明提出的具有优异耐蚀性能的有机-无机杂化涂层材料，具有以下优点：本发明采用具有优良缓蚀作用和螯合作用的有机酸性物质，具有螯合剂和催化剂的双重功效，既可参与反应制备有机-无机杂化涂层材料，又可在成膜过程中与金属络合，形成一层致密的单分子有机保护膜，能有效地阻止空气中的氧等进入金属表面，从而抑制金属的腐蚀，同时由于螯合剂与涂层材料具有相近的化学性质，并含有羟基等活性基团，与聚有机硅倍半氧烷上残存的硅氧烷或硅羟基协同作用，可与金属表面的活性基团反应而键合，可以大大提高涂层在金属表面的附着力和耐蚀性。本发明只需使用少量或不用共混剂，在室温下即可形成平整、致密的有机-无机杂化涂层，不含铬等重金属元素，安全、无毒、环保，工艺简单、容易操作，具有优异的成膜性、耐腐蚀性、耐热性、化学稳定性、机械稳定性、耐氧化性、耐候性、绝缘性及高硬度，可以用作金属表面的保护涂层及装饰涂层。
附图说明
图1为有机-无机杂化涂层的热失重曲线图，从图中可以看出有机-无机杂化涂层材料的热稳定性好，热失重小。
图2为有机-无机杂化涂层的AFM图，从图中可以看出有机-无机杂化涂层材料成膜后平整、致密。
具体实施方式
实施例1：
有机-无机杂化涂层材料配方1
组成 用量(克)
乙二胺四乙酸 3
柠檬酸 3
3-缩水甘油醚甲丙氧基三甲氧基硅烷 15
丙基三甲氧基硅烷 30
环己基环氧基二甲氧基硅烷 5
乙醇 17
水 25
水性丙烯酸树脂 2
在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，加入15克3-缩水甘油醚甲丙氧基三甲氧基硅烷、30克丙基三甲氧基硅烷、5克环己基环氧基二甲氧基硅烷、10克乙醇、3克乙二胺四乙酸、3克柠檬酸，控制温度50-60℃，800rpm搅拌10分钟，将10克乙醇、25克水混合均匀后置于滴液漏斗中，在200-400rpm转速下，50-60℃在1-2小时滴加完，在70-80℃继续搅拌10小时，加入2克水性丙烯酸树脂，1000rpm搅拌10分钟，在80℃加热30分钟干燥成膜，得到透明的有机-无机杂化涂层材料。
实施例2：
有机-无机杂化涂层材料配方2
组成 用量(克)
草酸 4
植酸 6
环氧基三乙氧基硅烷 5
硅甲氧基封端聚二甲基硅氧烷 20
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 5
正十六烷基三甲氧基硅烷 5
异丙醇 10
乙醇 15
水 25
正钛酸乙酯 0.5
水性氨基树脂 4
流平剂 0.5
在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，加入5克环氧基三乙氧基硅烷、20克分子量800-1000的硅甲氧基封端聚二甲基硅氧烷、5克γ-氨丙基三乙氧基硅烷、5克正十六烷基三甲氧基硅烷、10克异丙醇、4克草酸、6克植酸，控制温度10-20℃，1000rpm搅拌20分钟，将15克乙醇、25克水混合均匀后置于滴液漏斗中，在800-1000rpm转速下，10-20℃在2-3小时滴加完，升温至50-60℃继续搅拌5小时，再升温至70-80℃继续搅拌15小时，加入0.5克正钛酸乙酯、4克水性氨基树脂、0.5克流平剂，在500rpm搅拌15分钟，在150℃加热20分钟干燥成膜，得到透明的有机-无机杂化涂层材料。
实施例3：
有机-无机杂化涂层材料配方3
组成 用量(克)
羟基乙叉二膦酸 3
苯基环氧基二乙氧基硅烷 20
N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷 5
聚乙二醇 2
乙醇 20
水 30
水性聚氨酯树脂 10
三官能团氮丙啶 2.2
二氧化钛颜料 7
分散剂 0.1
润湿剂 0.1
流平剂 0.2
消泡剂 0.3
在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，加入20克苯基环氧基二乙氧基硅烷、5克N-环己基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、2克平均分子量400的聚乙二醇、10克乙醇、3克羟基乙叉二膦酸，控制温度30-40℃，500rpm搅拌10分钟，将10克乙醇、30克水混合均匀后置于滴液漏斗中，在500-600rpm转速下，在4小时滴加完，升温至50-60℃继续搅拌20小时，7克二氧化钛颜料、0.1克分散剂、0.1克润湿剂、0.2克流平剂、0.3克消泡剂，在1000rpm搅拌20分钟，再加入10克水性聚氨酯树脂、2.2克三官能团氮丙啶，在500rpm搅拌10分钟，在室温干燥成膜，得到白色的有机-无机杂化涂层材料。
实施例4：
有机-无机杂化涂层材料配方4
组成 用量(克)
苹果酸 1
单宁酸 3
琥珀酸 1
γ-环氧化丙氧基三乙氧基硅烷 20
甲基三乙氧基硅烷 20
γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷 10
1，3-丙二醇 10
乙醇 7
水 20
硅酸乙酯 3
在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，加入20克γ-环氧化丙氧基三乙氧基硅烷、20克分子量甲基三乙氧基硅烷、10克γ-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷、7克乙醇、1克苹果酸、3克单宁酸、1克琥珀酸，控制温度0℃，700-800rpm搅拌10分钟，将10克1，3-丙二醇、20克水混合均匀后置于滴液漏斗中，在800-1000rpm转速下，0℃在3-4小时滴加完，升温至50-60℃继续搅拌20小时，加入3克硅酸乙酯，在500rpm搅拌30分钟，在60℃加热30分钟干燥成膜，得到透明的有机-无机杂化涂层材料。
实施例5：
有机-无机杂化涂层材料配方5
组成 用量(克)
抗坏血酸 10
柠檬酸 5
戊二酸 4
硅乙氧基封端聚醚 10
环己基环氧基二甲氧基硅烷 10
丙二醇 5
聚醚二元醇 5
水 40
水性氨基树脂 10
流平剂 1
在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，加入10克分子量2000的硅乙氧基封端聚醚、10克环己基环氧基二甲氧基硅烷、5克丙二醇、10克抗坏血酸、5克柠檬酸、5克戊二酸，控制温度80-90℃，1500rpm搅拌20分钟，将5克分子量1000的聚醚二元醇、40克水混合均匀后置于滴液漏斗中，在800-1000rpm转速下，80-90℃在0.5-1小时滴加完，在80-90℃继续搅拌1小时，加入10克水性氨基树脂、1克流平剂，1000rpm搅拌5分钟，在280℃加热5分钟干燥成膜，得到透明的有机-无机杂化涂层材料。
实施例6：
有机-无机杂化涂层材料配方6
组成 用量(克)
琥珀酸 1
酒石酸 1
苯基丙基二乙氧基硅烷 30
3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 20
γ-环氧化丙氧基三乙氧基硅烷 10
巯基丙基三甲氧基硅烷 5
1，4-丁二醇 2
乙醇 8
水 15
水性丙烯酸酯树脂 3
二氧化钛颜料 2
铁红颜料 2
分散剂 0.3
润湿剂 0.2
流平剂 0.2
紫外线吸收剂 0.1
消泡剂 0.2
在装有搅拌器、温度计、冷凝器、滴液漏斗的反应器中，加入30克苯基丙基二乙氧基硅烷、20克3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、10克γ-环氧化丙氧基三乙氧基硅烷、5克巯基丙基三甲氧基硅烷、2克1，4-丁二醇、1克琥珀酸、1克酒石酸，控制温度60-70℃，800rpm搅拌30分钟，将8克乙醇、15克水混合均匀后置于滴液漏斗中，在800rpm转速下，在1小时滴加完，在60-70℃继续搅拌24小时，加入3克水性丙烯酸酯树脂，在500rpm搅拌5分钟，再加入2克二氧化钛颜料、2克铁红颜料、0.3克分散剂、0.2克润湿剂、0.2克流平剂、0.1克紫外线吸收剂、0.2克消泡剂，在1000rpm搅拌20分钟，在200℃加热30分钟干燥成膜，得到有机-无机杂化涂层材料。
上述实例性能测试如下表：
| 序号 | 性能 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 1 | 铅笔硬度 | 2H | H | 3H | 4H | H | 5H |
| 2 | 附着力(级) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 3 | 柔韧性(mm) | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 |
| 4 | 冲击强度(50kg/cm) | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 | 通过 |
| 5 | 耐盐雾试验(30天) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 6 | 耐酸性(5％H2SO4浸泡72h) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 7 | 耐碱性(5％NaOH浸泡72h) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 8 | 耐盐性(5％NaCl浸泡72h) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
| 9 | 耐溶剂性(汽油中浸泡72h) | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 | 无变化 |
Claims (19)
1、一种耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料，其特征是该材料是由鳌合剂为催化剂，将硅烷氧基化合物、水、醇类溶剂进行水解、缩合反应，再加入共混剂共混制得，该涂层材料的PH值为0-12，固含量10-70wt％。
2、如权利要求1所述的涂层材料，其特征是该材料PH值为1-6，固含量15-50wt％。
3、一种耐蚀性能优异的有机-无机杂化涂层材料的制备方法，其特征是它包含以下方法：
1)将螯合剂、硅烷氧基化合物和部分醇类溶剂进行共混；
2)形成包含水与剩余醇类溶剂的均匀混合物；
3)在搅拌条件下，向步骤(1)中获得的共混物中滴加步骤(2)中获得的均匀混合物以进行水解、缩合；
4)在水解、缩合完成后，在搅拌条件下，加入共混剂进行共混；
其中鳌合剂是有机二元酸、单宁酸、柠檬酸、植酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四乙酸或抗坏血酸，硅烷氧基化合物为链端或侧链含硅氧烷基的烷氧基硅烷单体或硅烷氧基聚合物，共混剂为水性环氧树脂、水性氨基树脂、水性丙烯酸树脂、水性有机硅树脂、含氮杂环化合物、钛酸酯类化合物、硅酸酯类化合物中的任意组合；
以涂层材料的总量计，各组分用量为：螯合剂1-20wt％；硅烷氧基化合物10-70wt％；醇类溶剂10-60wt％；水5-60wt％；共混剂0.1-10wt％；助剂0-5.0wt％。
4、如权利要求3所述的制备方法，其特征是鳌合剂3-15wt％，硅烷氧基化合物20-50wt％；醇类溶剂10-40wt％；水10-40wt％。
5、如权利要求3所述的制备方法，其特征是在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌2-30分钟来完成步骤(1)的共混。
6、如权利要求3所述的制备方法，其特征是在步骤(2)中，在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌2-30分钟，形成包含醇类溶剂与水的均匀混合物。
7、如权利要求3所述的制备方法，其特征是步骤(3)是在0-100℃的温度下、在100-1500rpm转速下、在0.5-5小时滴加入所述步骤(2)获得的均匀混合物。
8、如权利要求7所述的制备方法，其特征是上述滴加完后在0-100℃的温度下、在100-1500rpm转速下继续搅拌1-24小时。
9、如权利要求3所述的制备方法，其特征是在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌5-30分钟，完成步骤(4)的共混。
10、如权利要求3所述的制备方法，其特征是加入共混剂共混的同时加入助剂进行共混，共混条件为在0-100℃的温度下，在100-1500rpm转速下搅拌2-30分钟。
11、如权利要求3所述的制备方法，其特征是所述硅烷氧基化合物是环氧基硅烷氧基化合物、烷基硅烷氧基化合物、烯基硅烷氧基化合物、芳香基硅烷氧基化合物、氨基硅烷氧基化合物的两种或两种以上。
12、如权利要求11所述的制备方法，其特征是所述硅烷氧基化合物至少含有一种环氧基硅烷氧基化合物。
13、如权利要求3所述的制备方法，其特征是所述硅烷氧基化合物的分子量为100-2000，醇类溶剂的分子量为30-2000。
14、如权利要求13所述的制备方法，其特征是所述硅烷氧基化合物的分子量为200-1500，醇类溶剂的分子量为46-1500。
15、如权利要求3所述的制备方法，其特征是所述醇类溶剂为一元醇、二元醇、三元醇或其任意组合。
16、如权利要求14所述的制备方法，其特征是所述醇类溶剂是环保型水溶性醇类溶剂。
17、如权利要求1至16任一项的有机-无机杂化涂层材料作为金属表面的涂料、保护剂、防蚀剂的应用。
18、如权利要求17所述的应用方法，其特征是将水解、缩合后获得的有机-无机杂化涂层材料在10-300℃条件下固化成膜。
19、如权利要求18所述的应用方法，其特征是涂层材料在10-200℃条件下固化成膜。
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103450797A (zh) * | 2012-06-05 | 2013-12-18 | 武汉赫斯特涂层材料股份有限公司 | 一种可常温固化的环氧聚硅氧烷树脂 |
| CN103774130A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 化学转化处理液、制备方法及化学转化处理方法、产品 |
| CN103980816A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-13 | 泉州三欣新材料科技有限公司 | 一种金属表面杂化防护涂料及其制备和使用方法与应用 |
| CN106048589A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 滁州帝邦科技有限公司 | 一种水冷设备用高强防腐水冷槽及其制备方法 |
| CN106048571A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 滁州帝邦科技有限公司 | 一种水冷设备用耐腐蚀水冷槽及其制备方法 |
| CN106318091A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-11 | 北京金汇利应用化工制品有限公司 | 一种新型水性双组分有机‑无机杂化涂料用树脂及其制备方法 |
| CN106521473A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-03-22 | 安徽工业大学 | 一种铜及铜合金表面防腐液及其制备方法 |
| CN108676425A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-19 | 阜南县大喜柳编工艺品有限公司 | 一种木质家具用纳米硅杂化疏水涂料 |
| CN111662774A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-15 | 武汉迪赛环保新材料股份有限公司 | 一种用于螺纹钢表面处理的碱性硅烷掺杂硼酸酯水性环保防锈剂 |
| CN114058232A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-18 | 广州集泰化工股份有限公司 | 一种抗埋弧焊闪锈的水性丙烯酸防腐底漆及其制备方法 |
| CN115521645A (zh) * | 2022-11-10 | 2022-12-27 | 贵州云天科贸有限公司 | 单组份无机富锌防锈抗滑移涂料 |
| CN116218369A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-06 | 泉州师范学院 | 一种石墨烯杂化易清洁防腐涂层材料及其制备方法和应用 |
| CN116218366A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-06 | 泉州师范学院 | 一种聚合物陶瓷型超亲水防腐涂层材料及其制备方法和应用 |
-
2006
- 2006-03-06 CN CN 200610024388 patent/CN1831070A/zh active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103450797A (zh) * | 2012-06-05 | 2013-12-18 | 武汉赫斯特涂层材料股份有限公司 | 一种可常温固化的环氧聚硅氧烷树脂 |
| CN103774130A (zh) * | 2012-10-24 | 2014-05-07 | 汉达精密电子(昆山)有限公司 | 化学转化处理液、制备方法及化学转化处理方法、产品 |
| CN103980816A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-13 | 泉州三欣新材料科技有限公司 | 一种金属表面杂化防护涂料及其制备和使用方法与应用 |
| CN103980816B (zh) * | 2014-05-23 | 2016-09-07 | 泉州三欣新材料科技有限公司 | 一种金属表面杂化防护涂料及其制备和使用方法与应用 |
| CN106048589A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 滁州帝邦科技有限公司 | 一种水冷设备用高强防腐水冷槽及其制备方法 |
| CN106048571A (zh) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 滁州帝邦科技有限公司 | 一种水冷设备用耐腐蚀水冷槽及其制备方法 |
| CN106318091A (zh) * | 2016-08-19 | 2017-01-11 | 北京金汇利应用化工制品有限公司 | 一种新型水性双组分有机‑无机杂化涂料用树脂及其制备方法 |
| CN106521473A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-03-22 | 安徽工业大学 | 一种铜及铜合金表面防腐液及其制备方法 |
| CN108676425A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-19 | 阜南县大喜柳编工艺品有限公司 | 一种木质家具用纳米硅杂化疏水涂料 |
| CN111662774A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-15 | 武汉迪赛环保新材料股份有限公司 | 一种用于螺纹钢表面处理的碱性硅烷掺杂硼酸酯水性环保防锈剂 |
| CN114058232A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-02-18 | 广州集泰化工股份有限公司 | 一种抗埋弧焊闪锈的水性丙烯酸防腐底漆及其制备方法 |
| CN116218369A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-06 | 泉州师范学院 | 一种石墨烯杂化易清洁防腐涂层材料及其制备方法和应用 |
| CN116218366A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-06-06 | 泉州师范学院 | 一种聚合物陶瓷型超亲水防腐涂层材料及其制备方法和应用 |
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