有机硅改性聚酯树脂的研究进展
有机硅改性不饱和聚酯树脂的制备及应用研究
4结论 在正钛酸四丁酯的催化作用下 , 有机硅预聚体上
的乙氧基与不饱和聚酯链段上的羟基发生缩合反应 , 制备有机硅改性不饱和聚酯树脂 , 该固化物具有热性 能稳定 ,表观分解温度为 320 ℃,电气性能优良 。
Synt hesis an d Appl icat ion of Sil oxane- modif ied Unsaturated Pol yester
ZHAN G J ia n- h ua 1 ,2 , J IAN G Qi- bi n 2 , L IN J i n- h uo 1 ( 1. Col lege of Chem ist ry an d M ateri als , Fu j i an N or m al U ni versi t y , Fuz hou 350007 , Chi na ;
图 2 为有机硅改性不饱和聚酯与同配方的纯不 饱和聚酯及有机硅预聚体的核磁共振图 。从图谱中可 以看出 , Si- CH 3 、Si- Ph ( Ph 代表苯基) 分别在δ= 0. 08 pp m 、δ= 7. 3 pp m 附近出现化学位移峰 [3 ] ,与纯 不饱和聚酯相比 ,有机硅改性不饱和聚酯再在此处出 现的位移峰更强 ,更宽 , Si- Vi (Vi 代表乙烯基) 在δ= 5. 9 pp m 附近出现较弱的化学位移峰 [3 ]。表明有机硅 预聚体与不饱和聚酯通过缩合反应实现了共聚 。
13
高 , 将其作为浸渍漆使用 , 能使变压器浸漆后具有更 高的极限使用温度 。 3. 3. 2 电性能
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
有机硅改性不饱和聚酯的制备与应用研究的开题报告
有机硅改性不饱和聚酯的制备与应用研究的开题报告一、研究背景与意义有机硅改性不饱和聚酯是一种新型高性能材料，具有耐热性、耐腐蚀性、耐老化性、高强度、高刚度、高透明度等优点，在汽车、航空、电子等领域应用广泛。
目前国内外在该领域的研究和应用还不够充分、成熟，因此该领域的研究具有重要的科学意义和应用前景。
二、研究内容和方法本研究旨在通过有机硅改性，将不饱和聚酯的性能进行优化，提高其在特定环境下的耐久性和耐化学腐蚀性能。
在研究中将采用实验室合成和表征、物性测定等方法，具体内容包括：1. 合成不饱和聚酯前驱体：选择适宜的材料及合成方法，合成不饱和聚酯前驱体。
2. 有机硅改性：选用不同表面活性剂、催化剂等有机硅改性剂，进行不饱和聚酯的改性实验，并对其性质进行分析。
3. 材料性能测试：对样品进行力学性能（强度、刚度、延伸率）、热稳定性、耐化学腐蚀性等方面的测试，分析其表现。
三、预期成果通过本研究，预计可以获得以下成果：1. 针对不饱和聚酯的改性方法，为该材料的研究提供一定的理论和实践基础。
2. 通过有机硅改性，使不饱和聚酯具有更优异的性能。
3. 对不饱和聚酯有机硅改性的适用性和可行性进行探究，提高该材料在汽车、航空、电子等领域的实际应用。
四、研究计划和进度安排1. 第一年：（1）确定研究方案、相关试验方法及设备等。
（2）合成不饱和聚酯前驱体，进行表征分析。
（3）针对不饱和聚酯的有机硅改性方法进行初步试验，并进行性能测试。
2. 第二年：（1）优化改性方法，并详细测试样品的力学性能、热稳定性、耐化学腐蚀性等方面表现。
（2）进一步分析有机硅改性条件对样品性能的影响。
3. 第三年：（1）对改性后的不饱和聚酯进行进一步表征分析，如FTIR、NMR、GPC等分析。
（2）综合实验结果，撰写论文，开行讨论及答辩准备。
五、参考文献1. Đỗ Thị Nhân 1,2, Trần Văn Tích 1,2, Lưu Thị Minh Huyền 1,2, et al. (2019). Physical and mechanical properties of modified polyesters with silicone acrylate oligomer. Journal of Science and Technology, 57(3), 89-96.2. Li, Z., Wu, F., Li, X., et al. (2018). Preparation and properties of unsaturated polyester resin modified by silicone acrylate. Journal of Applied Polymer Science, 135(2), 45730.3. Shao, Z., Shao, H., Li, G., et al. (2018). Preparation and Characterization ofa UV-Curable Coating Based on a Modified Unsaturated Polyester Resin/Silicone Acrylate Oligomer. Industrial & Engineering Chemistry Research, 57(26), 8599-8605.。
有机硅改性聚氨酯弹性体材料的研究
有机硅改性聚氨酯弹性体材料的研究陈精华 刘伟区 宣宜宁 张 斌(中国科学院广州化学研究所 510650)摘 要:以聚氧化丙烯二醇或聚氧化丙烯三醇、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷、甲苯二异氰酸酯为原料在无溶剂条件下制备预聚体,利用二甲基硫甲苯二胺为固化剂合成一系列氨基硅油改性聚氨酯弹性体材料,并对材料的力学性能、耐热性、表面水接触角等性能进行了测试。
结果表明,改性后的聚氨酯弹性体具有更优良的力学性能、耐热性及表面疏水性。
关键词:聚氨酯;氨基硅油;弹性体;改性;合成 聚氨酯弹性体通常以低聚物多元醇、多异氰酸酯、扩链/交联剂及少量助剂为原料制得[1]。
聚氨酯弹性体模量一般介于橡胶和塑料之间,具有较高的强度和弹性、较好的硬度和耐磨性等优异性能,因此在市场上得到广泛使用。
但由于存在耐高低温、耐候及表面性能欠佳等缺点,使其在某些特定领域的应用受到限制。
聚二甲基硅氧烷(PDMS )具有优异的介电性、柔韧性、耐高低温性和耐候性及较好的疏水性和低表面张力,用PDMS 改性聚氨酯可以改善聚氨酯弹性体的性能,获得较好的综合性能。
目前文献报道的有机硅改性聚氨酯的方式主要有两种,一种是利用活性端基封端的聚二甲基硅氧烷与聚氨酯形成嵌段共聚物[2～4];另一种是利用侧链含有活性基团的聚二甲基硅氧烷与聚氨酯接枝反应形成有机硅-聚氨酯共聚物[5,6],表面改性是其目的之一。
前者硅氧烷链段被嵌在聚氨酯主链中,它向表面迁移的能力受到主链的牵制,所以为了获得较好的表面改性效果,常需加入大量的PDMS ,这将会导致聚氨酯的力学强度明显下降。
后者硅氧烷链悬挂在聚氨酯的主链上,有利于硅原子向表面迁移,只需加入少量的氨基硅油,就能改善聚氨酯的表面性质,但由于有机硅和聚氨酯的溶解度参数相差太大[7],及氨基硅油与二异氰酸酯反应迅速,所以所进行的聚合反应都需在特殊溶剂中进行,且大都停留在实验室阶段,工业化产品很少。
本工作采用特殊的工艺条件和特殊的分子设计,利用聚氧化丙烯二醇(PPG )或聚氧化丙烯三醇(PPT )、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(氨基硅油,AE APS )、甲苯二异氰酸酯(T DI )在无溶剂条件下合成了一系列有机硅-聚氨酯预聚体,再采用新型固化剂二甲基硫甲苯二胺(DADMT )固化,制得有机硅-聚氨酯弹性体材料。
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
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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
高功能性有机硅改性聚酯树脂的研究
１ 实验 部 分
１１ 原 材料 ．
【 收稿 日期 ］ ０ ７ ０ — ０ ２０ — ５ １
三颈 瓶 中 ， 开动搅 拌 ， 温 ， １０ １ ０Ｃ 升 在 ４ ～ ８ ￣ 聚合 至一
１ 硅醇 的合 成 ． ３
附 着力 和弹 性 ， 使用 年 限达 ７ ｌ 年 ， 在很 大程 其 ～０ 这
度 上 为 国家 节 省 了人力 财力 ， 同时 为 国家装 备水 平
的提 高起 了一 个推 动作 用 。
将 苯 基 氯 硅 烷 、甲基 氯 硅 烷 、甲苯 、 醇 、 丁 水 按 配 方量 投 料 ， 行 水 解 、 合 ， 入 溶 剂 稀 释成 进 缩 加 固含 量 为 ６ ％ 的硅 醇 中 间体 。 ５
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第 ４ 第 ７期 ６卷
２０ ０ ７年 ７月
上 海涂 料
ＳＨＡ ＮＧＨ ＡＩＣＯＡＴＩ ＮＧＳ
Ｖｏ ． １ ４６ Ｎｏ． ７
Ｊ １２ ０ ｕ． ０ ７
高 功 能 ， 有 机 硅 改 ， 聚 陛 陛
姚 江柳 （ 西安利 澳科技 股份 有 限公 司 ７ ０ ７ １０ ７）
新戊二醇 ， 工业 品 ；邻 苯二 甲酸 酐 ， 业 品 ；对 苯 工
二 甲酸 ， 业 品； 工 己二 酸 ， 业 品； 工 壬二 酸 ， 工业 品；
苯基 氯 硅 烷 ， 业 品 ； 甲基 氯 硅 烷 ， 业 品 ；催 化 工 工
剂 ， 口 ；甲苯 ， 业 品 ；丁 醇 ， 业 品 ；二 甲苯 ， 进 工 工 工业 品 ；醋 酸 丁 酯 ， 业 品 ；乙二 醇 乙 醚 乙酸 酯 ， Ｔ
有机硅改性聚酯涂料的研究进展
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
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有机硅改性聚酯树脂的研究进展王旭波,赵士贵*,杨欣欣,王 峰,东 青(山东大学材料科学与工程学院,济南250061)摘要:综述了近年来国内外有机硅改性聚酯树脂的研究进展。
介绍了物理共混法和化学共聚法制备的有机硅改性聚酯树脂的特点、应用情况。
展望了有机硅改性聚酯树脂的发展前景。
关键词:有机硅,聚酯树脂,改性中图分类号:T Q264 1+7 文献标识码:A文章编号:1009-4369(2006)05-0264-04收稿日期:2006-03-20。
作者简介:王旭波(1981 ),男,硕士生,主要从事有机硅产品和工艺的研究。
*联系人:E-mail:w angxubo@mail sdu edu cn 。
有机硅是分子主链中含硅元素的有机高分子合成材料,主要分为硅橡胶、硅油、硅树脂及硅烷偶联剂4大类产品。
目前,有机硅应用于涂料等工业的产品多为硅树脂,它以Si O Si 为主链,与硅原子相连的是各种有机基团。
这一类化合物是属于半无机、半有机结构的高分子化合物,兼具无机材料与有机材料的性能,其介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定,还具有优良的耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性[1];广泛用于电子电气、轻工纺织、建筑、医疗等行业。
但硅树脂固化温度较高(250~300 )、固化时间较长,漆膜的机械性能、附着力和耐有机溶剂性能较差。
在现代工业中,聚酯树脂是制造聚酯纤维、涂料、薄膜以及工程塑料的原料,通常由二元酸和二元醇经酯化和缩聚反应制得。
这类聚合物的一个共同特点是其大分子的各个链节间都是以酯基相连,通称为聚酯[2]。
聚酯具有光亮、丰满、硬度高、物理机械性能良好以及耐化学腐蚀性能较好等优点;但存在耐水性差、施工性能不好等缺陷。
用有机硅对聚酯树脂进行改性,使两种聚合物材料的优势得到互补,可以大大提高树脂的性能,扩展其使用范围[3]。
近几年来,有机硅改性聚酯树脂在国外的研究较多,但在国内的研究却较少,发展十分缓慢。
1 改性方法目前,制备有机硅改性聚酯树脂的方法主要有物理共混法和化学共聚法两种。
一般而言,化学改性树脂的性能优于物理改性树脂。
1 1 物理共混法物理共混法是将聚酯树脂与硅树脂通过物理方法混合起来的方法。
物理共混法又可分为简单共混法和添加第三相共混法两种。
简单共混法就是将聚酯树脂和硅树脂直接混合,以提高聚酯树脂的耐热性和耐候性等;但由于硅树脂与聚酯树脂的相容性较差,会导致硅树脂溢出,在表面富集而发生微相分离,影响改性树脂的硬度、稳定性及机械性能。
为了解决硅树脂与聚酯树脂相容性差的问题,可以添加第三相[4]。
即在硅树脂和聚酯树脂混合体系中,增加第三种化合物,如硅烷偶联剂等。
由于硅烷偶联剂与硅树脂和聚酯树脂的溶度参数接近,所以可作为中间相把二者结合起来,从而增大二者的相容性,增强共混体系的稳定性。
C A Fustin 等人用含端乙烯基的硅氧烷预聚物与聚对苯二甲酸丁二醇酯在熔融状态下共混,发现两者在高温下具有良好的相容性,在催化剂存在下能够共聚,形成有机硅/聚酯热塑性弹性体[5]。
日本信越化学工业公司已开发出耐综述专论有机硅材料,2006,20(5):264~267SI LICON E M AT ER IAL热性优良的有机硅/聚酯共聚物 KR-5230、5234、5235。
该系列产品是在有效利用各自特性的基础上,将硅树酯与聚酯树脂混合而成的。
其中KR-5230对各种基材(铝等)的粘接性优良;KR-5234的低温固化性、耐热性极好;KR -5235的主要特性是脱模性好[6]。
1 2 化学共聚法化学共聚法主要是通过缩聚反应在聚有机硅氧烷主链的末端或侧链连接上聚酯树脂,形成嵌段、接枝或互穿网络共聚物,借助化学键使这两种极性相差较大的聚合物结合在一起的方法。
该法可改善两相间的相容性,抑制聚硅氧烷分子向表面迁移,使硅树脂和聚酯树脂在微观上达到均匀分散。
根据原料类型,化学共聚法又可分为单体共聚改性法和大分子共聚改性法两种。
1 2 1 单体共聚改性法单体共聚改性法是将有机硅中间体先与多元醇反应,再与多元酸反应,制成有机硅改性聚酯树脂的方法。
杨军等人以低摩尔质量的羟基硅油部分替代二元醇,采用缩聚反应制成了有机硅改性聚酯。
有机硅改性聚酯的合成原理如下:结果发现,有机硅改性聚酯中聚酯链段的摩尔质量大于未引入羟基硅油时聚酯的摩尔质量;而且,随着羟基硅油用量的增加,聚酯链段的摩尔质量相应增大。
这是由于在羟基硅油的存在下,不仅发生了羧基和羟基的缩聚反应,部分羟基之间也发生了缩聚,所以聚酯链段的摩尔质量才会增大。
有机硅改性聚酯中有机硅的含量随着羟基硅油用量的提高而增加,在羟基硅油摩尔分数为6 7%时达到极限。
采用此方法制备的有机硅改性聚酯表面能低,可用作低表面能添加剂或表面活性剂[7]。
H J Liu等人以低摩尔质量的、含端羟基的硅树脂与聚乙二醇、马来酸酐、富马酸在一定温度下熔融共缩聚,制备了一系列有机硅改性聚酯树脂,并发现此种共聚物具有良好的表面活性,可用作工业表面活性剂[8]。
1 2 2 大分子共聚改性法大分子共聚改性法就是由含SiOH或SiOR 的硅氧烷中间体出发,与预先制成的含C OH 基的聚酯树脂进行缩合反应,制成有机硅改性聚酯树脂的方法。
L H Lin等人先制备了含端羟基的聚酯树脂,再与含端羟基的聚二甲基硅氧烷在催化剂存在下脱水缩聚,也制备了一系列工业用表面活性剂,产物具有良好的亲水性[9]。
徐震宇等人分别采用单体共聚改性和大分子共聚改性两种工艺路线合成了有机硅改性聚酯树脂。
结果发现,采用单体共聚改性工艺路线更有利于硅树脂和聚酯树脂间的反应,形成较多的硅嵌段共聚物,其分子中硅组分链段含量相对较少,与体系的相容性较好,对降低聚酯的玻璃化温度、熔融粘度更有效;采用大分子共聚改性工艺路线时硅树脂容易自聚,自聚后的硅树脂再接枝到聚酯树脂上,使改性后的聚酯摩尔质量变得很大,从而影响共聚物中硅链段的含量[10]。
由烷氧基硅树脂及含羟基的聚酯出发,在酸催化下,采取一步法连续工艺,可制得固化温度低、耐热性及机械性能好的有机硅改性聚酯树脂[11]。
常州市嘉诺有机硅有限公司生产的有机硅改第5期王旭波等.有机硅改性聚酯树脂的研究进展 265性聚酯树脂FJN-9804是由苯基氯硅烷、甲基氯硅烷及特种有机硅单体与聚酯树脂缩聚、再用二甲苯调配而成,具有优异的耐热、耐候、耐油、耐溶剂性,绝缘性能,作为涂料可长期在250~-50 下使用,且具有低温固化特性[12]。
2 应用开发由于制备方法的多样性和结构的特殊性,使有机硅改性聚酯树脂具有极大的应用价值,尤其是在涂料行业[13]。
它可用于生产耐高温涂料、粉末涂料、H级绝缘漆、电器元器件用封口、浸渍玻璃布、玻璃管、漆包线、金属板卷材涂料等。
近年来的研究成果主要有:上海振华造漆厂开发的有机硅改性聚酯卷材涂料除具有聚酯卷材涂料的优良性能外,在户外耐候性、保光性、保色性等方面也有很大提高,人工老化试验从1000h提高到2000h,T型弯曲性能也进一步提高,已用于我国最大彩板厂的彩涂机组[14]。
涂料工业研究设计院以聚酯/有机硅树脂为基料、脂肪族异氰酸酯为固化剂制成可常温固化的涂料,主要用于大型民用客机及汽车的涂装[15]。
美国道康宁公司以环氧氨烷基硅烷和钛蝥合物为交联催化剂,将对苯二甲酸二甲酯-三羟甲基丙烷-新戊二醇共聚物、低摩尔质量聚甲基苯基硅氧烷(硅羟基质量分数7%)、醋酸溶纤剂和酯交换催化剂的混合物在150 加热4h,得到聚酯/有机硅的共聚物。
该共聚物涂层的耐磨性能良好,在酮介质中、在595g负荷下的往复摩擦实验值为200,轴弯曲值为6mm[16]。
以聚酯/硅氧烷共聚物为基料的涂料已成功用于机械零件表面的保护或涂装,该涂料在150 下固化后可形成坚硬的耐磨涂层[17]。
进入21世纪,随着人们环保意识的加强,各国相继出台了限制挥发性有机化合物(VOC)使用的法规;再加上世界石油危机,使粉末涂料因不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等优点而进入高速发展阶段。
粉末涂料是一种100%的固体涂料,主要用于汽车、外墙、道路护栏等的涂装。
由于长期暴露于户外,因此对涂料的耐候性要求较高。
用有机硅改性聚酯制成的粉末涂料正好满足这一要求,因此得到了广泛应用。
近年来的研究成果主要有:Glidden公司利用含硅羟基的有机硅中间体与二元醇反应,制得羟基封端、分子链内含聚硅氧烷链段的二元醇;然后再与二元酸等进行反应,制得有机硅改性聚酯树脂。
用其制得的有机硅改性聚酯粉末涂料,以异佛尔酮二异氰酸酯固化后,具有很好的抗冲击性及良好的粘附性和柔性[18]。
Korea Chemical公司也采用类似的方法制得了有机硅改性聚酯粉末涂料,其涂膜的耐热性亦有所提高,且表面形态很好[19]。
大日本涂料株式会社发现,用20%~40%的带硅羟基的环状有机硅中间体与二醇和二酸等反应,制成有机硅改性聚酯;再用有机胺类固化剂固化后,具有良好的耐候性和耐污染性[20]。
3 结束语从目前的发展趋势看,有机硅改性聚酯树脂将向以下几个方面发展:一是进一步提高有机硅改性聚酯树脂的制备技术和应用水平;二是开发成本更低、反应活性更高、性能更优的有机硅树脂中间体,这将大大提高有机硅改性聚酯树脂的应用价值;三是开发更多的环保型高性能有机硅改性聚酯树脂。
参考文献1 冯圣玉,张洁,李美江等.有机硅高分子及其应用.北京:化学工业出版社,2004 1532 张师民.聚酯的生产及应用.北京:中国石化出版社,1997 63 幸松民,王一璐.有机硅合成工艺及产品应用.北京:化学工业出版社,2000 7654 储九荣.有机硅高聚物改性环氧树脂的方法与机理.高分子通报,1999(2):665 F ustin C A,Sclavons M,Pantoustier N,et al Reactivity of Si H and Si Vinyl end functionalized silox anes tow ard PBT:A model system study Polym Eng Sci,2005,45(8):10676 佚名.耐热性优良的聚酯有机硅.耐热胶料及运输带,2001,33(1):197 杨军.硅油改性聚合物的制备与表征:[学位论文].上海:复旦大学材料物理与化学专业,2004.8 Liu H J,L in L H,Chen K M Synthesis and surfaceactivity of polyethylene glycol maleic anhydride po ly dimet hylsilox ane polyester surfactants Collo ids Surf A: Physicochem Eng Aspects,2003,215:2139 Lin L H,Chen K M Surface activity and water repellency properties of cleav able modified silicone surfac266有机硅材料第20卷tants Collo ids Surf A:Physicochem Eng Aspects,2006,275:9910 徐震宇.有机硅改性聚酯的合成及其粉末涂料性能:[学位论文].浙江:浙江大学化学工程专业,2003.11 Yoshikama Y Process for pr epar ing a polyester modified silicone r esin and a curable composition comprising the poly ester modified silicone resin EP 0638605 199512 http://w ww czjianuo com/9804 htm13 Ur kevich M P M ethod of coating using a silicone modified polyester U S 3919438 197514 佚名 有机硅改性聚酯卷材涂料.涂料工业,1998,28(9):4715 佚名.有机硅改性聚酯涂料.涂料工业,1998,28(10):4616 James M ,Derek W B Silox ane poly ester composi tio ns U S 4521461 198517 James M ,Derek W BSilox ane poly estercompositio ns EP 0127934 198418 T he Glidden Company Silicone ester powder coatingcompositions U S 4683271 198719 K orea Chemical Co,L td Process for pr epar ing siliconemodified polyester resins and a powder coating composi tio n containing thereof U S 5227435 199320 大日本涂料株式会社.粉体涂料用树脂组成物.日本,特开平8-1515371996研发动态硅烷改性丙烯酸酯乳液中南大学的钟世安等人研究了乙烯基三甲氧基硅烷对丙烯酸酯乳液聚合反应及乳液性能的影响,通过正交实验得到最优工艺条件:硅烷用量3%,引发剂用量0 5%,乳化剂用量4 8%,反应温度78 。