有机硅在涂料工业中的应用
反应型有机硅
反应型有机硅
反应型有机硅是一种具有特殊化学性质的有机化合物，它可以在化学反应中发挥重要作用。
反应型有机硅的分子结构中含有硅-碳键，这种键的强度和稳定性比传统的碳-碳键更高，因此反应型有机硅具有更高的化学稳定性和耐热性。
反应型有机硅可以通过多种方法合成，其中最常用的方法是通过硅烷化合物和有机化合物的反应来制备。
这种反应可以在常温下进行，而且反应产物的纯度和收率都很高，因此被广泛应用于工业生产中。
反应型有机硅的应用非常广泛，其中最重要的应用之一是作为硅橡胶的交联剂。
硅橡胶是一种具有优异耐热性、耐寒性和耐化学腐蚀性的高分子材料，它广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。
反应型有机硅可以与硅橡胶中的双烯基交联，形成三维网络结构，从而提高硅橡胶的物理性能和化学稳定性。
除了作为硅橡胶的交联剂外，反应型有机硅还可以用于制备高分子涂料、粘合剂、密封剂等。
在这些应用中，反应型有机硅可以与其他化合物发生化学反应，形成强大的化学键，从而提高涂料、粘合剂、密封剂的耐久性和耐化学腐蚀性。
反应型有机硅是一种非常重要的有机化合物，它具有高度的化学稳定性和耐热性，可以在多种化学反应中发挥重要作用。
随着科学技术的不断发展，反应型有机硅的应用领域将会越来越广泛，为人类
的生产和生活带来更多的便利和效益。
有机硅涂料
2 改性有机硅树脂涂料 尽管有机硅树脂具有许多优异性能，但也存在一些问题：一般需高温（150～200℃）固化，固化时间长，大面积施工不方便；对基材的附着力差，耐有机溶剂性差，温度较高时漆膜的机械强度不好，价格较贵等。为克服这些缺点，常用有机硅树脂对有机树脂进行改性。改性有机硅树脂通常兼具两种树脂的优点，可弥补两种树脂在性能上的某些不足，从而提高性能、拓展应用领域。改性方法有物理共混和化学改性两种，化学改性的效果一般比物理共混改性好。化学改性主要是在聚硅氧烷链的末端或侧链上引人活性基团，再与其它高分子反应生成嵌段、接校或互穿网络共聚物，从而获得新的性能。在涂料工业中，用有机硅改性的有机树脂主要有醇酸树脂。丙烯酸树脂、环氧树脂等。
制备有机硅树脂，一般多用两种或两种以上的单位进行水解，原料在下面文章给出了。各种单体共水解进，即使配方一样，由于控制的水解条件不同，水解后中间产物的组分和环体生成量常常相差很大。水解时各有关因素的影响：
1、水解介质PH值的影响
（1）酸性介质；（2）中性介质；（3）碱性介质；
2、水解介质中水量的影响：水解时采用低于和氯硅烷反应需要量的水量，形成逐步水解及缩聚反应，限制了环体生成。过量水水解，情况相反。
改性树脂：具有两种树脂的优点，弥补了有机硅树脂的缺点，使之更适合于涂料应用的需要。一般用有机硅改性的有机树脂有：醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂，丙法）；化学法；
硅的作用与功效
硅的作用与功效硅的作用与功效硅是一种广泛存在于大自然中的非金属元素，也是地壳中含量第二高的元素。
它在地球上有丰富的分布，尤以石英、河床砂、砾石、矽石等形式最常见。
硅在人类的生活中起着重要的作用，不仅在工业、农业中被广泛应用，同时也对身体健康有着积极的影响和功效。
本文将详细介绍硅的作用与功效。
1. 身体健康领域硅对人体健康的积极影响已被科学研究证实，它在骨骼健康、关节炎、心血管健康、皮肤健康等方面发挥了重要作用。
（1）骨骼健康：硅是骨骼中的重要成分之一，在骨骼生长和维持正常骨骼结构中起着至关重要的作用。
硅可以促进骨骼细胞的活跃，与钙、磷等矿物质相互作用，有助于骨骼的钙化和合成。
不少研究还发现，硅对骨骼弹性的增加和骨骼增长的刺激作用有一定贡献，从而有助于预防和改善骨质疏松症。
（2）关节炎：硅具有一定的抗炎作用，可以减轻关节炎引起的关节疼痛和炎症。
一项研究发现，硅可以降低关节内IgG含量，减少关节内炎症细胞的活跃度，从而起到缓解关节炎症状、改善关节功能的作用。
（3）心血管健康：硅对心血管系统的健康也有一定的促进作用。
一些研究表明，硅可以降低血液中的胆固醇水平，以及对血管内皮细胞有一定的保护作用。
硅还可以增加细胞对血管内壁的黏附，减少血管内膜损伤，从而保护心脑血管健康。
（4）皮肤健康：硅对皮肤健康也有积极的影响。
硅能够刺激胶原蛋白的合成，增加皮肤的弹性和紧致度。
同时，硅也可以加强皮肤对外界污染物和紫外线的防护作用，有助于保持皮肤年轻和光滑。
2. 工业领域硅在工业领域具有广泛的应用，尤其是在电子、建筑材料、玻璃、化工等领域。
（1）电子：硅是电子行业中的关键材料，主要用于制造半导体和集成电路。
半导体制造被广泛应用于计算机、手机、传感器等电子设备，而集成电路则是现代电子技术的核心之一。
硅的电学特性使其成为制造这些电子产品的理想材料。
（2）建筑材料：硅酸盐是一种常见的建筑材料，它在建筑行业中被广泛应用。
石英砂被用作混凝土的主要成分之一，增加混凝土的强度和耐久性。
涂料工艺 有机硅涂料
有机硅涂料鲁开文1.概述有机硅聚合物简称有机硅，广义指分子结构含有Si-C键的有机聚合物；其特点是分子中至少含有一个Si-C键。
有机硅涂料是以有机硅聚合物或有机硅改性聚合物为主要成膜物质的涂料。
我国是从50年代发展起来的新品种，因具有优异性能，故广泛应用于工业和国防工业，现已成为涂料工业中的一大类型。
1.1.有机硅发展史[1]硅元素熔点是1420℃，是世界上分布最广的元素之一，地壳中约含25.75%。
主要以二氧化硅和硅酸盐存在，自然界中常见的化合物有石英石、长石、云母、滑石粉等耐热难熔的硅酸盐材料。
二氧化硅熔点为1710℃，在元素周期表中硅与碳同属IV A族的主要元素，因此碳、硅两元素具有很多的相似的化学性能。
18世纪下叶，当化学家们正竞相研究有机化合物时，C.Friedel、J.M.Crafts、denberg、F.S.Kipping等做了大量工作。
已注意到了硅和硅碳化合物，并进行广泛、深入的研究。
特别是F.S.Kipping的工作奠定了有机硅化学的基础。
科学家对有机化合物和有机高分子聚合物广泛深入研究的结果是促进了有机合成材料，如酚醛、聚酯、环氧、聚氨酯等树脂及各种合成塑料、合成橡胶、合成纤维的开发、生产和应用，使人类步入合成材料的时代。
科学技术的进步，促进了国民经济的发展，而国民经济的发展又迫切需要新技术、新工艺、新材料的开发和利用。
如原来的电机庞大笨重、效率低；缩小体积，虽提高了效率，但电机温度上升了，一般有机材料就不能胜任，因此迫切需要开发新型的耐热合成材料。
航空工业也是这样，飞机要提高飞行速度，必要研制新型的耐热合成材料。
美国道康宁公司（DOW-CORNING CO.）的G.F.Hyde、通用电气公司（G.E.CO.）的W.J.Patnode、E.G..Rochow和前苏联的Б. Н. Дolroв、K.A.Aндрианов等化学家联想到天然硅酸盐中硅氧键结构的优异耐热性，并考虑到引入有机基团的优越性能，于是在F.S.Kipping研究的基础上，继续进行研究，1943年开发出耐热新型有机硅聚合物材料，并得到了广泛应用。
有机硅在皮革化工材料中运用的探讨
有机硅在皮革化工材料中运用的探讨
有机硅是一种化学元素，其特殊的结构和性质使其被广泛应用于各种工业和化工领域中。
在皮革化工材料中，有机硅也被广泛应用于制造各种化学品和工业用品，如溶剂、润
滑剂、添加剂和橡胶等。
其中，最重要的应用是在皮革材料和合成革中的水性有机硅润肤剂。
这种有机硅润肤
剂具有优异的防水性能、柔软性、耐久性和抗氧化性，能够有效地延长皮革的使用寿命和
保护皮肤不受刺激。
此外，有机硅还可以用于制造防水和防火涂料、硬化剂、干燥剂、分
散剂等。
在皮革加工中，有机硅也可以被用作表面处理剂和染料印染助剂。
这种化学物质能够
使皮革表面更加光滑、均匀和亮度更高，同时也可以影响皮革的颜色和油漆效果。
此外，
有机硅还可以用于制造抗裂剂、增强剂、耐磨剂等。
尽管有机硅在皮革化工材料中具有许多优异的性能，但也存在一些挑战和限制。
例如，在某些条件下，有机硅会导致皮革表面过于滑腻并且难以粘接，影响到染色和处理效果。
此外，有机硅的成本也相对较高，需要在使用时研究如何平衡成本和效果。
总的来说，有机硅在皮革化工材料中的运用是一个不断发展和创新的领域，需要不断
地探索和研究。
我们可以通过不断的实践和技术创新，将有机硅的性能优势最大限度地发
挥出来，提高皮革化工材料的质量和性能，同时也为我们的生活带来更多的价值和便利。
四(二甲基硅氧基)硅烷 用途
四(二甲基硅氧基)硅烷用途四(二甲基硅氧基)硅烷，也被称为二甲基硅氧烷四聚物，是一种有机硅化合物。
它的分子结构由四个二甲基硅氧基基团连接在一个中心硅原子上，形成一个四面体结构。
这种化合物在工业和科研领域有着广泛的用途。
四(二甲基硅氧基)硅烷在涂料和粘合剂中被广泛应用。
由于它具有良好的粘接性和耐高温性，可以作为粘合剂的添加剂，提高涂层和粘合剂的附着力和耐久性。
此外，它还可以用作涂料的抗沉淀剂，防止颜料和填料在涂层中沉淀。
四(二甲基硅氧基)硅烷在电子行业中有着重要的应用。
它可以作为半导体材料的涂覆剂，用于改善半导体器件的性能和稳定性。
此外，它还可以用作电子组件的封装材料，提供对湿度、温度和化学物质的保护。
四(二甲基硅氧基)硅烷还可以用于制备有机硅橡胶和硅橡胶。
有机硅橡胶具有优异的耐热性、耐候性和电绝缘性能，广泛应用于汽车、电子、航空航天和建筑等领域。
硅橡胶则具有良好的柔软性和弹性，可用于制作密封件、管道和电缆。
四(二甲基硅氧基)硅烷还可以用于制备高温润滑油和防腐剂。
由于它具有良好的耐高温性和化学稳定性，可以作为润滑油的添加剂，在高温环境下提供优异的润滑效果。
同时，它还可以作为防腐剂的成分，保护金属表面免受氧化和腐蚀。
除了以上应用，四(二甲基硅氧基)硅烷还可以用于制备有机硅聚合物、表面处理剂、防水剂和涂层等。
它的多功能性和化学稳定性使其在各个领域都有着广泛的应用前景。
四(二甲基硅氧基)硅烷作为一种有机硅化合物，在涂料、粘合剂、电子行业、橡胶制品、润滑油和防腐剂等方面具有广泛的用途。
它的应用不仅可以提高材料的性能和品质，还可以为各行各业提供更加可靠和先进的解决方案。
随着科技的不断进步，相信四(二甲基硅氧基)硅烷在未来会有更多的应用领域被开发出来，为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
有机硅在涂料工业中的应用_续七_黄薇
添加量为 2% ～ 5% 。 4. 7 平滑和抗划伤助剂 有机硅本身的耐磨性并不好。当它具有低摩 擦系数时就变得非常平滑，具有抗划伤性能。平 滑和抗划伤助剂一般使用有机硅聚醚共聚物 ，水 性涂料还使用高摩尔质量羟基硅油的乳液 。用于 水性和水油体系涂料的平滑和抗划伤助剂见 表 16 。 4. 8 光亮剂 有机硅聚醚甲基丙烯酸共聚物、 羟基封端 ABA 型有机硅聚醚 （ EO ） 及羟基封端有机硅聚 醚 （ EO / PO ） 由于具有降低摩擦系数和光泽好 的特点，可作为 UV 型涂料的光亮剂。 4. 9 附着力促进剂 附着力促进剂基本上都是硅烷偶联剂 。玻璃 底材主要使用 γ － 环氧丙氧基三甲氧基硅烷、 N － （ β － 氨乙基） － γ － 氨丙基三甲氧基硅烷 50% 的丁醇溶液； 金属底材主要使用 γ － 环氧丙氧基 三甲氧基硅烷； 塑料底材主要使用 N － （ β － 氨乙 基） － γ － 氨丙基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧 基丙基三甲氧基硅烷。 （ 全文完）
4
涂料用有机硅添加剂
料中的添加量为 0. 05% ～ 0. 5% 。 部分溶剂型涂料用流平剂也可用于紫外光 （ UV） 固化型涂料。 水性涂料用流平剂都是有机硅与聚醚共聚的 水溶性硅油，它们与有机树脂的相容性好于二甲 基硅油。其聚醚的结构可以含 EO 和 PO； 也可 以只含 EO； 还可以是带甲氧基的有机硅乙二醇 表面活性剂， 配成表面活性剂质量分数为 10% 的 2 － 丁氧基乙醇溶液； 以及水油两用流平剂。 添加量为 0. 1% ～ 1. 0% 。 4. 2 润湿剂 润湿剂使用的都是表面张力极低的非离子型 有机硅表面活性剂， 如三硅氧烷 （ 迈图的 Silwet 408 和道 康 宁 的 DC Q 2 － 5211 都 是 超 级 润 湿 剂） 、含非离子表面活性剂链节的改性二甲基硅 油、ABA 型有机硅聚醚共聚物， 添加量为 0. 1% 即有很好的润湿性。一些溶剂型涂料使用的润湿 剂可用于 UV 固化型涂料。水性涂料使用的润湿 剂是水油两用的非离子型有机硅表面活性剂 。 4. 3 消泡剂 聚二甲基硅氧烷是溶剂型涂料用消泡剂的主 体成分，其中一些含有白炭黑； 还有一些需要配 合流平剂使用，需在高剪切力下混入体系，适合 消除大泡。而含苯基和烷基的消泡剂由于侧基的 碳链加长，与有机体系相容性好，具有消除微泡 的功能，补充了前述消泡剂的不足。消泡剂的添 －6 加量以 50 × 10 开始，根据消泡效果适当增减。 UV 型涂料可使用溶剂型涂料用消泡剂， 也 可使用 5% 氟烷基改性有机硅的甲基 － 异丁基酮 溶液。
有机硅改性丙烯酸酯涂料
有机硅改性丙烯酸酯涂料摘要：本文综述了丙烯酸酯作为涂料的优缺点及用有机硅对其改性可大大扩展其应用领域的特点，重点阐述了有机硅改性丙烯酸酯的方法，并介绍了有机硅改性丙烯酸酯在涂料领域的广泛应用以及其良好的发展前景。
关键词：有机硅；丙烯酸酯涂料；改性方法；应用0 引言丙烯酸酯涂料是20世纪70年代以来发展迅速的涂料品种，主要由(甲基)丙烯酸酯单体通过加聚反应得到。
丙烯酸树脂本身具有色浅、透明度高、保光、光亮丰满、在红外区吸收小等特点，且具有优异的耐候性、耐腐蚀性、附着力强、柔韧以及单体众多、合成容易、价格便宜等优点而得到广泛应用。
但是，由于丙烯酸酯聚合物的耐温性、耐水性、防油性、透气性差，限制了它的进一步应用。
丙烯酸酯涂料可用其它树脂进行改性，发展高性能丙烯酸酯涂料也成为一种发展趋势，即大大拓宽了丙烯酸酯涂料的应用领域。
有机硅单体及其聚合物具有优异的耐水性、耐高低温性、保光性、透气性等特点。
利用有机硅的优点改进丙烯酸树脂的不足，以获得兼备丙烯酸树脂和聚硅氧烷优点的新型丙烯酸酯涂料，已成为当今研究的热点和难点。
1 有机硅改性丙烯酸酯的制备方法目前有机硅对丙烯酸酯微乳液改性方法一般分为两种：物理改性法和化学改性法。
物理改性分为两种：一是将有机硅氧烷单体作为偶联剂或改性主机直接加入丙烯酸酯微乳液中改性；二是将有机硅氧烷制备成有机硅微乳液，再将其与丙烯酸酯类乳液共混进行改性。
化学改性是通过化学反应将有机硅氧烷引入到丙烯酸酯分子链上，使得极性相差很大的有机硅氧烷和丙烯酸酯聚合物分子间形成化学键，化学改性明显提高了两相之间的相容性，一定程度上控制了有机硅分子的表面迁移和有机硅的围观形态，从而比物理共混的性能优越，具有更好的发展前景。
1.1物理共混法物理共混法也称为冷拼法，是材料改性的常用方法之一。
物理共混法是将有机硅聚合物直接加入到丙烯酸树脂中，或在有机硅聚合物存在下进行丙烯酸酯的聚合。
物理共混法操作简单，但是聚硅氧烷与丙烯酸酯的结构和极性、表面自由能相差较大，聚硅氧烷容易向表面迁移，二者相容性差，因此，采用此法制备硅丙树脂的关键是解决共混物的稳定性和两者相容性。
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改性聚醚可配成潮湿固化涂料[10] 。烘干型有机硅改 性聚酯漆具有优良的耐候性 、保光性 、抗粉化性 ,适用 于优良的户外用装饰性和保护性涂料 ;常温干型改性 醇酸树脂漆 ,漆膜的耐候性 、保光性 、抗粉化性等比未 改性的醇酸树脂漆有很大提高 ,用作重防腐漆 ,使用 10 年后漆膜仍然完整 ,外观良好[11] ;改性的含有活泼 羟基的聚酯和聚氨酯预聚物配制的双组分聚氨酯漆 , 常温 固 化 , 提 高 其 耐 热 性 和 耐 候 性 。含 有 丁 基 的 BuMe 、BuPh 、BuMePh 类有机硅树脂改性醇酸树脂 、聚 酯树脂 ,提高了树脂的相容性 ,在涂料中有广泛的应 用[4] 。
Pt
Si CH CH2 + H Si
Si CH2CH2 Si (3)
双组分或多组分的反应性有机硅体系 ,可室温硫化
图 1 有机硅隔离涂料交联体系
(RTV) 或热硫化 (见图 1) 。RTV 体系是在模塑料中有 机硅在铂铑催化剂作用下 (浓度可低至几个 ppm) 发
5 涂料助剂
生硅氢加成反应 ,没有小分子副产物 ,加热则加速硫
有机硅涂料中应用最多的是有机硅树脂 ,硅橡胶 也可用于涂料 ,某些硅油 (如甲基含氢硅油) 在催化剂 作用下缩聚成抗水防粘膜层 ,其成膜机理如下 :
防水薄膜
有机硅涂料用树脂中 ,单体结构 、单体官能团数 目与比例对漆膜性能影响很大 。表 1 列出单体结构 对漆膜性能的影响 。
表 1 单体结构对漆膜性能影响
CH3 HO Si O
CH3
CH3
CH3
Si O Si OH
CH3
CH3
n
在聚 硅 氧 烷 中 , Si —O 键 键 能 很 大 , 达 452 kJ / mol ,热稳定性很好 ;键长较长 ,键对侧基转动的位阻 小 ;Si —O —Si 键的极性大 ,有 51 %离子化倾向 ,对 Si 原子上连接的烃基有偶极感应影响 ,从而提高了其稳 定性[1] 。这些性质决定了聚硅氧烷能耐高温 (200～ 250 ℃) ,又有在宽的温度范围 ( - 50～200 ℃) 内电性 能变化小的特性 。PDMS 是除聚四氟乙烯外所有高 分子化合物中表面张力最低的一种 。因此有机硅涂 料除具有优良的耐热性 、耐高低温性外 ,还具有耐潮 湿和抗水性 ,对臭氧 、紫外线和大气的稳定性良好 ,对 一般化学药品的抵抗力也好 。
在硅氧烷主链上引入丁基基团 ,增加了其与醇酸
涂 料 工 业 2000 年第 1 期
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·专论与综述·
树脂 、聚酯树脂等的相容性[4] 。主链上加入亚苯基 、 二苯醚亚基 、联苯亚基等芳亚基品种及硅碳硼高聚物 品种 ,耐辐射性强 ,耐高温可达 300～500 ℃。新的有 机硅高聚物主链结构为硅氮键 ,其高聚物的热稳定性 在 400 ℃以上 。美国 DC1 - 2577 有机硅树脂涂料是 一种有规结构的有机硅高聚物 ,既有树脂的硬度 ,又 有类似橡胶的弹性 ,抗紫外线 、耐大气老化 、抗潮湿 、 抗污染且透光率高 。有规亚芳基的有机硅高聚物各 项性能都比无规高聚物高得多 ,前者能耐 500～550 ℃ 高温 ,后者只耐温 380 ℃。有机硅树脂和耐火颜料经 “热玻璃化”处理制成的耐火涂料 PYROMARK 2500 , 耐温近 1 400 ℃,是一种控温涂料 ,漆膜薄而坚韧 ,附 着力强[5] 。有机硅与无机硅酸盐中的羟基反应制成 的低温或常温固化涂料 ,可耐热 700 ℃,抗辐射 、耐腐 蚀 、防潮湿 。双组分室温硫化硅橡胶型涂料 DC - Q3 - 6077 及 DC 93 - 104 ,热传导率低 、高温柔软性好 、 粘接力强 ,已用于航空中的烧蚀绝缘涂料及光导纤维 保护涂料[6 ] 。
2 有机硅改性聚合物涂料
有机 硅 树 脂 涂 料 固 化 时 间 长 、大 面 积 施 工 不 方 便 、对底层的附着力差 、耐有机溶剂性能差 、价格较 贵 ,因此常与其他有机树脂制成改性树脂[7] 。改性的 方法有物理共混法和化学反应改性两种 ,化学改性的 产品比单纯物理共混改性的性能好 。化学改性主要 是在有机硅柔软的硅氧烷链的末端或侧基上引入活 泼的官能基团 ,与其他高分子结合生成嵌段 、接枝或 互穿网络共聚物 ,从而使有机硅获得新的应用 。
保护混凝土[23 ] 。
至今仍广泛使用的有机硅隔离涂料系统 。硫化后的
4 隔离涂料
隔离膜更加柔软 ,模量低 ,且具有良好的撕裂强度 ,一 般是用有机锡催化含氢硅油 (低分子量) 和硅羟基封
有机 硅 PDMS 具 有 低 的 表 面 张 力 ( 约 为 20 ± 端的聚合物 (高分子量) 之间的缩合硫化或硅氧烷之
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涂 料 工 业 2000 年第 1 期
·专论与综述·
水溶性低污染常温干燥型有机硅改性醇酸树脂 , 低 ,呈液态 ,催化剂铂或铑在室温下被选择性抑制剂
固含量高达 60 % ,在水溶性钴 、锰催干剂作用下其磁 抑制活性 ,加热时活性被释放而催化硅氢加成反应交
漆耐候性 、保光性 、抗粉化性 、抗水性等可与溶剂型常 联成膜[26] 。由于其含有乙烯基双键 ,容易引入聚合
有机硅具有低的表面能 ,在涂料中广泛用作流平
化 ,如图 1 的反应式 3 。硅氢基很活泼 ,双组分包装 。 剂 、消泡剂 、防发花浮色剂等 ,其应用情况列于表 2
该体系可用于无溶剂型环保隔离涂料 ,聚合物分子量 中 。
表 2 有 机 硅 涂 料 助 剂
品 种
规 格
应 用
用量/ %
液态非永久性隔离涂料 ,使用过程中隔离剂会在隔离 15 %) ,影响附着性能 ,贮存期间易发生反应 。另外 ,
界面上发生迁移而损失 ;半永久性隔离涂料则先进一 硅醇之间会发生逆反应 ,溶剂污染环境 。
些 ,主要成分是分散的固体有机硅树脂 ,但仍有部分
Sn
隔离剂迁移损失 ,不能长期使用 ;最成熟先进的永久
2 mN/ m) [24]和柔顺的高分子主链结构 ,在催化剂作 间的缩合硫化 (图 1 反应式 1 ,2) 。该体系可低温交
用下可交联成膜 ,在标签 、包装 、建筑 、脱模剂等系统 联 ,加热则加速硫化 ,有着广泛的适用性 。其为溶剂
中已广泛使用 ,用作隔离涂料 。最先使用的是硅油等 型 ,催 化 剂 有 机 锡 不 易 失 活 , 但 用 量 较 大 ( 2 % ～
温固化有机硅改性醇酸树脂磁漆达到同等质量水平 。 物中 ,涂膜弹性易控制 ,但催化剂容易失活 ,它从 80
Showa Kobunshi 公司推出的丙烯酸酯 - 有机硅改性建 年代中期开始迅猛发展至今已占领大部分市场 。另
筑水乳型涂料 ,可用于公共建筑 、民用住宅和道路 ,以 一种是基于硅醇缩合的硫化反应体系 ,是最先使用和
有机硅树脂
CH3SiO3/ 2 (CH3) 2SiO C6 H5SiO3/ 2 (C6 H5) 2SiO CH3 (C6 H5) SiO
漆膜性能
脆性 、硬度高及固化速度快 柔软性和柔韧性 硬度高及中等固化速度 弹性模量高 、坚韧性强及固化速度慢 坚韧性强 、中等弹性模量及柔韧性好
由表 1 可见 ,有机硅树脂中三官能团以上的单体 提供交联点 ,二官能团单体增进柔韧性 ,两者应按一 定比例混合才能形成较好的漆膜 。二苯基单体可增 加漆膜高温时的坚韧性和硬度 ,但本身活性差而不能 用量过多 。甲基苯基单体已广泛用于有机硅树脂中 , 赋予树脂良好的漆膜性能和施工性能 。其中甲基含 量高的树脂柔韧性好 ,憎水保光性好 ,固化速度快 ,对 紫外线的稳定性好 ;苯基含量高的树脂热稳定性好 , 坚韧性好 ,耐空气中氧的氧化作用的稳定性好 ,固化 速度稍慢[2～3 ] 。
R1
HO Si O H + n
R2 R1 = CH3 ,C2 H5
R2 = H ,OR ,R
R1
R1
OH OH OH OH OH
材料表面
R1
R1
R1
Si O Si O Si O Si O Si
1 有机硅高聚物涂料结构与性能
O
O
O
O
O
催化剂
有机硅是第一个得到广泛应用的元素有机高分 子化合物 ,聚硅氧烷是其中研究应用最早和应用最广 泛的有机硅聚合物 ,聚二甲基硅氧烷 ( PDMS) 占有机 硅用量的 90 %以上 ,其结构示意图如下 :
有机硅改性的丙烯酸树脂漆比未改性的丙烯酸 树脂漆具有更优良的耐候性 、耐腐蚀性 、相容性 、保光 性及抗粉化性 。上海威尔公司开发出的有机硅改性 丙烯酸树脂漆具有优良的耐候性 、抗污染性 、耐化学 腐蚀性 ,同时不回粘和不吸尘 ,其综合性能已超过丙 烯酸聚氨酯涂料 。潮湿固化有机硅 - 丙烯酸酯树脂 涂料 ,其耐候性能不亚于氟树脂涂料 ,而售价仅为后 者的 1/ 3 ,与有机硅改性醇酸树脂一样已被推荐为重 防腐蚀涂料系统中的户外耐候面漆[8] 。
Si OH + H Si
Si O Si + H2
(1)
性隔离涂料 ,隔离剂固着在基材表面不发生迁移 ,具 有优异的防粘性能 ,可永久重复使用[25] 。隔离剂膜
Sn
Si OH + Si OR
Si O Si + ROH (2)
中的原子定向排列 ,极性氧原子向基质定向 ,低极性 烷基出现在膜的隔离表面上 。有机硅隔离涂料多是
二甲基硅油
甲基苯基硅油 硅氧烷 - 聚醚 有机硅胺单体或低聚物 甲基苯基硅树脂
粘度 50～ 500μm2·s - 1
·专论与综述·
有机硅在涂料工业中的应用
黄月文 (中国科学院广州化学研究所 ,510650)