有机硅改性聚酯涂料的研究进展
有机硅改性聚氨酯的制备方法及应用进展

面形成 。 田军等 研 究 了端羟 基 的聚二 甲基 硅 氧烷 与 ]
醇 解蓖 麻油 改性 聚 氨酯 预聚 体 , 聚 物成膜 后 , 共 分子结 构 中的有机 硅链 段 更倾 向于 表 面 聚 集 取 向 , 聚 氨 酯 而
链 段朝 向内层 。这样 使得 共 聚物膜 的附着 力 、 硬度 、 固 化 速率 等力 学性 能得 到改 善 , 同时 , 表面呈 现 低 的表 其
聚二 甲基 硅 氧烷/ 聚氨 酯共 混体 系有 良好 的增 容作 用 ,
使 其 力学 性 能 明显 提 高 , 增 容 效 果 与 聚 氨 酯 的 化学 且
结构 有关 。 Ye n等 [ 分 别 采 用 聚 己 内酯 、 乙二 醇 、 丙 二 3 聚 聚
作者 在 此综 述 了有 机硅 改 性 聚氨 酯 的制 备 方 法 ,
水 的接 触 角增 大 。研 究 还 发 现 , 过 P 经 DMS P 混 合 -U 后 的 WB U 的表 面硅 含量 与单 一 P P DMS P 接 近 。 -U 由于分子 结构 的特 点 , 氨 酯 与 有 机 硅 的相 容 性 聚
的要求 , 须 克服 聚 二 甲基 硅 氧 烷 与 聚 氨 酯 的高 度 不 必
面 张力 、 接触 角进 行 了研 究 。结 果 发 现 , DMSP 与 P —U 醚 型或 酯型 软段 的 WB U 混 合 , P 溶液 颗粒 和混 合物 颗 粒 随着 P MSP 含量 的增 加 而增 大 , D -U 比纯 WB U 的 P 颗 粒更 大 , 合 后 的 WB U 对 纤 维 的接 触 角 减 小 、 混 P 对
相容性。
不好 , 因而采 用单 纯 的物 理 改 性 方 法 难 以达 到理 想 的
收 稿 日期 : 0 1 7 1 2 1 —0 — 4
有机硅改性聚氨酯的最新研究进展

20 0 8年 7月
刘
望 等 . 机硅 改 性 聚 氨 酯 的 最 新 研 究 进 展 有
4 7
有 机 硅 改 性 聚 氨 酯 的 最 新 研 究 进 展
刘 望 梅 来宝
( 南京工业大学应用化 学系 , 南京 2 0 0 ) 10 9
摘 要 有 机硅改性聚氨 酯兼具 两者 的优 异性 能 , 提高 了聚 氨酯 材料 的 耐水 、 耐候 等 性 能。
氨基 改性法 和硅烷偶联剂改 聚四氢呋喃聚氨酯 (P M / U) 混体 系有 型分为羟基改性法 、 D SP 共 良好 的增 容作 用 , 学 性 能 明显 提 高。Si t 力 h a 性法等。 ba . 等【 3 也报 道 , 硅 氧 烷 与 聚醚 聚 氨 酯 混 合 时 , 聚 有 2 1 羟基 封端 硅氧烷 改 性法 有机 硅 中 含 有 能 和 聚 氨 酯 中 的一 N O 发 生 c 相分离 现象 。共 混 改性 是 简单 的物 理 混 合 , 化 无 反应的活泼羟基 , 是有机硅 化合 物能改性 聚氨酯 学 键形 成 。 因有机硅 化 合物 和 聚氨酯化 合 物 的溶 解参数相差较大 ( 分别是 75和 1. ) , . 00 】树脂之
一
性能 , 两者共混可 以取长补短 。例 如有机硅改性 水 性 聚氨酯 的主要途 径 之一 是用 氨基硅 氧 烷类 与 聚氨酯共混改性 , 余海斌 等发现聚二 甲基硅氧 烷 一 聚乙二醇 的嵌段共 聚物对 聚二 甲基硅氧 b一
料的性质得到改善 。其改性效果 比物理共混好得 多 , 目前 研 究 最 多 的 改性 方 法 。按 官 能 团 的类 是
而对 水 的接触 角则增 大 。研究 还 发 现 , 过 P 经 U—
的耐热 、 耐寒 、 疏水 、 耐磨等性能 , 使聚氨酯材料的
有机硅树脂在粉末涂料中的改性作用及应用进展

Key words: silicone resin; powder coatings; modification
粉末涂料作为一类绿色环保型涂料近年来在众
多领域特别是金属涂装方面得到了广泛的应用。粉 末涂料常以环氧、聚酯、丙烯酸、聚氨酯等有机树脂
作为基体, 由于受基体树脂自身结构的影响和限制, 这些常用粉末涂料在一些性能上存在着不足之处, 导致了 应用上的局限 性[ 1] 。与 通常的有机树 脂相 比, 有机硅树脂有着更为优良的耐热、耐候、耐水性 及电绝缘性能[ 2- 3] 。粉末涂料中使用有机硅树脂, 可以改进其耐热性及耐候性, 但单纯使用有机硅树 脂存在价格昂贵, 对基材附着力差等问题[ 4] 。因此, 常利用有机硅树脂改性其他有机树脂, 可以将有机 硅树脂和其他有机树脂的优点结合起来, 弥补相互 的不足, 改善漆膜耐候、耐热等性能, 得到性能优异 的粉末涂料, 这也是发展功能性粉末涂料的一条有
固化, 形成良好的膜表面; 在高温下硅树脂继续发生
有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的合成和性能研究的开题报告

有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的合成和性能研究的开题
报告
一、研究背景和意义
合成革在现代生活中广泛应用,如皮鞋、箱包、沙发、座椅等。
传统的合成革由聚氯乙烯、聚氨酯、聚乙烯等制成,但这些材料均存在着环境污染、易损害和不透气
等问题。
为了解决这些问题,新型的有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂应运而生。
它具
有良好的防水、透气、耐磨损、耐化学腐蚀和良好的柔软性等特点。
因此,研究有机
硅改性聚氨酯合成革涂层剂的合成和性能对于提高合成革的质量和环保性具有重要意义。
二、研究内容和方法
1. 合成有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂。
本研究将聚醚多元醇、聚醚异氰酸酯、有机硅单体和辅助剂等物质作为原料,采取无溶剂反应法、溶剂反应法和乳液法等多种方法合成有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂。
2. 考察有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的物理化学性质。
本研究将分别对有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的表面张力、接触角、耐磨损性、耐化学腐蚀性、透气性、柔韧性和可塑性等物理化学性质进行测试。
3. 研究有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的结构和形态特征。
本研究将采用红外光谱、核磁共振和热重分析等多种技术方法对有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的结构和形态特征进行分析和表征。
三、预期成果
本研究旨在通过综合多种不同的方法、手段和技术,合成出优质高效的有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂,并对其进行全面且深入的性能测试和结构表征,最终,得出
关于有机硅改性聚氨酯合成革涂层剂的性能、结构和表征等的相关结果,以期为合成
革的质量和环保性提高提供支持和指导。
有机硅改性水性聚氨酯研究进展

法 的表 征结 果 显 示 , 当 W( A P T E S ) < 9 . 7 %时 , 乳 液 粒
径 主要 受脲 基含 量 影 响 , 加 水 乳 化使 S i — O R水 解 为 S i — O H基团, 主要 分 布在乳 液粒 子 表面 , S i — O H基 团 的 交联 可 忽 略 ; 随着 A P T E S含 量 的 不 断增 加 , 亲 水 性 较差 的脲 基 含量 增 加 , 乳液粒径稍有增大 ; 在 相
子 明显 增 大 , 无机相和有机相易分离 , 在乳 液 粒 子
1 硅 烷 偶联 剂 封 端 改 性 W P U
以含 氨 基 的硅 烷偶 联 剂 作 为 封端 剂 , 利用 其 分 子 中的一 N H 基 团与 WP U预 聚体 中 的一 N C O基 团进 行 反应 , 可合成 端硅氧烷 基 的 P U; 乳 化体 系经硅 氧烷
的水解 、 缩聚后 , 可生成含交联 结构 的 WP U。 然而, 硅 氧烷 的水 解 、 交联, 会 影响 WP U的粒 径及乳 液性 能 。
.
中 出现 了 S i 一 0 一 S i 富集 区域 ,膜 的交 联度 也 随之 提 高; 改 性 WP U在 2 5℃和 9 0℃时 的凝胶 含 量没 有差 别, F T — I R和 2 9 S i — N MR 的表征 结果 显示 ,室温 条件
缘 和透 气 等特 点 , 以此 作 为 WP U 的 改性 剂 , 可 结合
有机 硅 和 P U 的优点 , 有 效 提高 了 WP U 固化 膜 的柔 韧性 、 耐 水 性 和 热稳 定 性 。 因 此 , 研 究 有 机 硅 改 性 WP U对 相关 行业 具有 重 大意 义 。
转变 过程 中 , S i — O R发生 水解 缩 聚反应 , 使 得乳 液粒
纺织用有机硅改性水性聚氨酯研究进展

纺织用有机硅改性水性聚氨酯研究进展
崔君洁;师文钊;刘瑾姝;陆少锋;吴若楠;张领;董涧锟
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2024(41)4
【摘要】有机硅改性水性聚氨酯材料因具有良好的耐候性、耐水性、低温柔韧性和高温稳定性等特点受到广泛关注,对其结构与性能进行研究并将其应用于纺织品功能整理成为研究热点。
对比分析使用不同有机硅材料对水性聚氨酯进行改性的方法,如共混法、共聚法和互穿网络聚合法等对材料结构及性能的影响及优缺点,阐述了有机硅改性水性聚氨酯在纺织品功能整理中的应用,展望未来研究应用前景。
【总页数】11页(P11-21)
【作者】崔君洁;师文钊;刘瑾姝;陆少锋;吴若楠;张领;董涧锟
【作者单位】西安工程大学纺织科学与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS195.5
【相关文献】
1.有机硅改性水性聚氨酯的研究进展
2.有机硅改性水性聚氨酯的研究进展
3.有机硅/氟改性水性聚氨酯的研究进展
4.水性聚氨酯的有机硅改性研究进展
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有机硅改性水性聚氨酯的研究

有机硅改性水性聚氨酯的研究一、本文概述随着环保理念的深入人心和科学技术的不断进步,水性聚氨酯作为一种环境友好型高分子材料,在涂料、胶粘剂、皮革涂饰剂、纸张处理剂、纤维处理剂以及高分子膜等多个领域得到了广泛应用。
然而,传统的水性聚氨酯在某些性能上仍存在一定不足,如耐水性、耐溶剂性、耐候性等方面的性能有待提升。
因此,通过改性提高水性聚氨酯的性能成为了研究的热点。
有机硅材料以其独特的结构和性能,如良好的耐水性、耐候性、耐化学腐蚀性等,成为了改性水性聚氨酯的理想选择。
有机硅改性水性聚氨酯不仅继承了水性聚氨酯的环保性,还大幅提升了其耐水、耐候等性能,拓宽了其应用领域。
本文旨在深入研究有机硅改性水性聚氨酯的制备工艺、性能表征及应用性能,探讨有机硅改性对水性聚氨酯性能的影响机理。
通过系统的实验研究和理论分析,为有机硅改性水性聚氨酯的工业化生产和应用提供理论支持和技术指导。
本文也期望通过这一研究,为推动水性聚氨酯材料的发展和应用做出一定的贡献。
二、有机硅改性水性聚氨酯的制备方法有机硅改性水性聚氨酯的制备主要涉及到有机硅化合物的引入和水性聚氨酯的合成两个主要步骤。
以下将详细介绍这一制备过程。
需要选择适合的有机硅化合物进行改性。
常见的有机硅化合物包括硅烷偶联剂、聚硅氧烷等。
这些化合物具有良好的耐水、耐候和耐化学腐蚀性能,能够有效提高水性聚氨酯的性能。
在选择有机硅化合物后,需要进行适当的处理,如水解、醇解等,以使其能够更好地与水性聚氨酯反应。
水性聚氨酯的合成通常采用预聚体法。
将异氰酸酯与多元醇进行预聚反应,生成预聚体。
然后,在预聚体中加入扩链剂、催化剂、水等,进行链扩展和乳化,最终得到水性聚氨酯乳液。
在合成水性聚氨酯的过程中,将处理后的有机硅化合物引入反应体系。
有机硅化合物可以与预聚体中的异氰酸酯基团发生反应,形成硅氧键,从而将有机硅链段引入水性聚氨酯分子链中。
通过控制有机硅化合物的加入量和反应条件,可以实现对水性聚氨酯性能的调控。
有机硅改性聚酯涂料的研究进展

2 有 机 硅 改 性 聚 氨 酯 涂 料
将 有 机硅 用于 聚 氨酯 的 改性 是 改善 聚 氨酯 和 有 机 硅材 料 单一 材 料性 能 缺 陷 的一条 重 要途 径 。 改 性 方 法 既 可 以 是 将 有机 硅 与 聚 氨 酯 预 聚 体 共 聚 ,也 可 以是将 有机 硅 作 为改 性剂 直 接 添加 到聚
异氰 酸 酯 、扩 链 剂和 亲 水扩 链 剂为 主 要原 料 ,制 成 有机 硅 改性 聚 氨 酯乳 液 。该 乳液 稳 定性 好 ;聚 硅氧 烷 链段 富 集在 乳 胶膜 表 面 ,对 聚 氨酯材 料 具
附着 力而 倍受青 睐 ,大 量用于 金属 板材 的预 涂装 、 机器 设 备 的涂装 及 建 筑物 内外墙 的耐候 装 饰 。带
受 到 限制 。为充 分 发挥 有机 硅树 脂 的优 点 ,同时 克服其 缺点 ,可将 有机树 脂进 行改 性 。
有机 硅 树脂 与 其它 有机 树 脂 的反 应 可预 先在
维普资讯
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・
有 ・ ・ ・ ・ ・ ・ 机 硅 氟 资 讯
聚 、 自由基 聚合 及 加成 反应 ( 际应 用 中大 都采 实 用缩 聚反应 ) ,在 聚有 机硅氧 烷 主链 的末端 或侧链 连接 上 其 它有机 树 脂 ,形 成嵌 段 、接 枝 或互 穿 网 络共 聚 物 ;从 而赋 予 有机 硅树 脂 新 的性能 ,使其
获得新 的应用 。
有机溶剂性差 ;因固化温度高、固化时间长,不 便 于 大 面积 施工 。所 以 ,直 接 用作 涂料 的 成膜 剂
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改性 TiO2 为光催化剂、有机硅改性丙烯酸树脂为 经 170℃×8h后变色 1 级、失光 0 级,流变性
基料、聚氨酯为固化剂,制成了可室温固化的光 1.6min;适合于大型民用客机及汽车的涂装。田
催化涂料。颜立成等人以 D4、DF3 为原料,制成 军等人用羟基封端聚二甲基硅氧烷对醇解蓖麻油
含氟有机硅聚合物;再加入甲基丙烯酸甲酯、甲 改性聚氨酯预聚体进行共混改性,使其固化速度
MQ 硅树脂的合成工艺研究
李思东,葛建芳,蒲侠,郭兆钧,张泰发,钟新萍 (仲恺农业工程学院化学化工学院,广东 广州 510225)
[摘 要]以正硅酸乙酯(TEOS)、六甲基二硅氧烷(MM)为主要原料,在浓盐酸的催化作用下,合成 MQ 硅 树脂。讨论合成过程中影响 MQ 硅树脂性能的主要因素,如反应物配比、反应时间、反应温度等。最终确定 MQ 硅树脂的最佳合成工艺条件:反应时间为 3 小时,反应温度为 60-70℃,正硅酸乙酯、六甲基二硅氧烷、水、乙 醇和盐酸(35%重量浓度)的质量比为 40/12/8.8/5/2.4。
单官能度硅氧烷链节(R3SiO1/2 即 M)组成的结构比 较特殊的聚有机硅氧烷产品,具有优异的耐热性、
树脂的性质介于普通有机高分子化合物和无机高 耐低温性、成膜性、柔韧性、抗水性和粘接性能,
分子化合物之间。作为树脂使用可以获得一般树 主要用作硅氧烷压敏胶的填料、增粘剂及加成型
脂难以达到的耐高温性能、憎水性能、耐化学品 液体硅橡胶的补强填料[5-6]。以 TEOS 为主要原料,
于 100℃左右使含乙烯基的有机硅单体和丙烯酸 聚酯类丙烯酸漆:附着力 1 至 2 级,冲击强度
酯单体进行嵌段共聚;然后添加一定的助剂,制 4.9MPa,柔韧性 1 级,硬度 0.75,在水中 48 小时
成了有机硅-丙烯酸酯涂料。王子银等人以 SiO2 无变化,在 HyietIVA 航空油中 48 小时无变化,
4、结束语
随着新材料的深入研究和开发,有机硅改性 涂料的性能亦将更加优异,以满足不同行业或领 域的不同需求。随着人们环保意识的日益增强及 对施工人员健康的重视,发展环保型高性能有机
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有机硅氟资讯【全国·综合版】 应用研究 硅涂料显得很重要。有机硅改性涂料今后的发展 者。有机硅改性涂料以其优异的耐热、耐寒、耐 方向:一是开发高性能水乳型有机硅改性涂料; 候、憎水等特性,良好的粘接性和耐磨性,在特 二是开发不含或少含芳烃溶剂的涂料,特别是后 种涂料工业中有着广阔的应用前景。
基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸等,通过溶 加快;其涂膜的附着力、硬度、耐热性也提高。
液聚合制成了氟改性有机硅丙烯酸酯;然后加入 乳化剂,制成乳液。以此乳液配成的涂料具有优 异的耐候性、耐腐蚀性、抗泛黄性、自洁性、电 绝缘性等,可广泛应用于建筑、汽车、机电、造 船、装饰等领域。
2、有密封剂、皮 人通过研究海洋生物的附着性,发现材料表面附
革涂饰剂、织物整理剂等。
着海藻后可阻止其它生物的进一步附着;进而开
卿宁等人以聚醚(聚酯)多元醇、有机硅低聚 发出海藻与有机硅化合物复合的新型环保涂料。
物、多异氰酸酯、扩链剂和亲水扩链剂为主要原 料,制成有机硅改性聚氨酯乳液。该乳液稳定性 好;聚硅氧烷链段富集在乳胶膜表面,对聚氨酯 材料具有明显的表面改性作用,使其耐水性提高, 而本体力学性能变化不大。将其作为顶层涂料具
[关键词]MQ;缩合;正硅酸乙酯;六甲基二硅氧烷
有机硅聚合物是特殊的高分子材料,具有一 航空、建筑等部门都获得了广泛的应用[3-4]。MQ 硅
系列的优异性能,品种繁多,因而日益得到广泛 树脂是由四官能度硅氧烷缩聚链节(SiO2 即 Q)与
的应用。有机硅树脂一般为网状体形结构的有机 硅高聚物,属于硅有机高分子化合物[1-2]。有机硅
性能。此外,有机硅树脂还具有优异的电绝缘性、 合成电子敷料专用 MQ 树脂,具有重要应用价值。
机械性能、耐热性和耐候性。以有机硅树脂为基 料做成的电绝缘漆、涂料、模塑料、层压材料、 脱膜剂、防潮剂等各类产品在电机、电器、电子、
1、实验部分
1.1、实验试剂及原料
41
1、有机硅改性聚酯和聚丙烯酸酯涂
料
有机硅改性聚酯和聚丙烯酸酯涂料因具有优 异的耐候性、耐酸性、耐玷污性和对无机基材的 附着力而倍受青睐,大量用于金属板材的预涂装、 机器设备的涂装及建筑物内外墙的耐候装饰。带 端羟基的聚酯和聚丙烯酸酯均可用多羟基的有机 硅低聚物(每分子的平均羟基数约为 3-5 个)进行 改性。有机硅树脂上的羟基需先进行醚化;然后 在催化剂(如四丁基锡或四异丙基锡)存在下,于 140℃左右进行缩聚反应,通过粘度变化确定反应 终点。此类有机硅改性树脂的固化温度低(甚至可 以室温固化)、介电性能优异、粘附性良好,耐水 防潮性、保光性及抗粉化性更佳。
陈丽琼等人通过含乙烯基官能团的有机硅单 体与丙烯酸酯类单体的乳液聚合,制得粒径小且 分布均匀的硅丙乳液。用此乳液配成涂料,涂膜 的耐水性、耐热性明显提高,是一种性能优异的
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有机硅氟资讯【全国·综合版】
外墙涂料。黄光佛等人在甲苯等有机溶剂或混合 有很好的综合性能。中国涂料工业研究设计院制
溶剂中,在过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈引发下, 成一种有机硅改性聚酯聚氨酯涂料,其性能优于
改性方法主要有物理共混法和化学共聚法。 大多数情况下,有机硅树脂只有通过化学改性才 能取得良好的改性效果。化学改性主要是通过缩 聚、自由基聚合及加成反应(实际应用中大都采用 缩聚反应),在聚有机硅氧烷主链的末端或侧链连 接上其它有机树脂,形成嵌段、接枝或互穿网络 共聚物;从而赋予有机硅树脂新的性能,使其获 得新的应用。
近年来,国内外对有机硅改性聚酯和聚丙烯 酸酯树脂涂料的研究有较大进展。Wacker 公司采 用乳液聚合法制备了以有机硅弹性体为核,聚甲 基丙烯酸甲酯为壳的核壳结构聚合物微粒。该核 壳型聚硅氧烷微粒能较好地混容并分散于粉末涂 料中,改善涂层的冲击强度、低温韧性及耐候性。 Chokai Takashi 等人用丙烯酸酯与有机硅树脂制 成了具有良好贮存稳定性和柔韧性的涂料。
3、有机硅改性其它有机树脂涂料
随着物理及化学改性方法的进步,用有机硅 对有机树脂进行改性的应用日益广泛,改性 效果也不断提高。张树霞等人用有机硅树脂、604# 环氧树脂及酚醛树脂制成耐热、耐蚀的缓蚀型涂 料。将其涂覆在钛管上,置于 190℃的高温下或长
将有机硅用于聚氨酯的改性是改善聚氨酯和 时间浸泡在 110℃、2%的 H2SO4 溶液中,涂层仍保
有机硅氟资讯【全国·综合版】 应用研究
有机硅改性聚酯涂料的研究进展
有机硅改性涂料的研究进展有机硅树脂是以 Si-O-Si 键为主链、硅原子上连接有机基团的交联 型半无机高聚物,是一类热固性高分子材料。有 机硅树脂尽管具有优异的耐热性、耐候性、电绝 缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性;但也存 在一些问题,如附着力和耐有机溶剂性差;因固 化温度高、固化时间长,不便于大面积施工。所 以,直接用作涂料的成膜剂受到限制。为充分发 挥有机硅树脂的优点,同时克服其缺点,可用有 机树脂进行改性。
有机硅材料单一材料性能缺陷的一条重要途径。 持完好。李宏亮将废聚苯乙烯用有机溶剂溶解,
改性方法既可以是将有机硅与聚氨酯预聚体共 然后用有机硅进行改性,制成了防腐涂料。李步
聚,也可以是将有机硅作为改性剂直接添加到聚 春将苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈与有机硅
氨酯。随着研究的深入,有机硅改性聚氨酯的应 进行共聚,制成了电子器件浸渍料。C.Hellio 等