有機(jī)硅涂層的研究進(jìn)展

有機(jī)硅涂層的研究進(jìn)展

中藍(lán)晨光化工研究院有限公司

張葉琴

有機(jī)硅涂層有機(jī)硅涂層是以有機(jī)硅聚合物或有機(jī)硅改性聚合物為主要成膜物質(zhì)，可涂覆于有機(jī)材料、織物、玻璃和金屬等材料表面，并在催化或加熱條件進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的一種高性能涂料。有機(jī)硅材料的特性耐高低溫耐候疏水鍵能高，耐熱性能好，鍵長(zhǎng)較長(zhǎng)，鍵角大柔順性好分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，不易被紫外線和臭氧分解分子結(jié)構(gòu)中朝外排列的有機(jī)基團(tuán)屏蔽了Si-O結(jié)構(gòu)，降低表面能電阻率高，在一定溫度和頻率范圍內(nèi)穩(wěn)定優(yōu)異電性能應(yīng)用領(lǐng)域有機(jī)硅耐磨增硬涂層

1有機(jī)硅防水防污涂層

2有機(jī)硅耐高溫涂層

3有機(jī)硅耐腐蝕涂層4絕緣防污閃涂層

51.有機(jī)硅耐磨增硬涂層

有機(jī)硅增硬涂層由RSi(OR′)3（R為Me、Ph；R′為Me、Et）在微量鹽酸催化下水解縮合得到的硅樹脂預(yù)聚物，涂于基材后再進(jìn)一步加熱固化即成堅(jiān)硬耐磨的透明涂層。單體品種添加增硬成分硅烷偶聯(lián)劑性能各異的增硬耐磨涂層

聚碳酸酯、有機(jī)玻璃、丙烯酸樹脂等透明塑料制品1.有機(jī)硅耐磨增硬涂層高長(zhǎng)有等采用正硅酸乙酯和γ-環(huán)氧丙氧基三甲氧基硅烷制備了高硬度耐磨有機(jī)硅涂層，并涂覆于JD樹脂(苯乙烯-雙酚A-雙甲基丙烯酸酯的共聚物)表面，其硬度可達(dá)5~6H，并且與基材還表現(xiàn)出了良好的粘接性。聶昌吉以甲基三乙氧基硅烷(MTES)為主要原料，在酸催化下水解縮聚，制備了甲基硅樹脂-乙醇溶液，固化后形成高度交聯(lián)的有機(jī)硅樹脂，涂膜堅(jiān)硬、透明且耐磨性優(yōu)良。

高常有,楊柏,沈家驄.有機(jī)硅耐磨涂層的制備及性能研究[J].功能材料.1994,(4):313-316.

聶昌吉,耐磨、透明有機(jī)硅研究動(dòng)向[J].有機(jī)硅材料及應(yīng)用.1996,19(6):1-4.1.有機(jī)硅耐磨增硬涂層彭瑞邁等人制備了含二氧化鈦（TiO2）的高硬度透明有機(jī)硅涂層，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的透過(guò)率均在90％以上，鉛筆硬度達(dá)到6H，同時(shí)還具有較好的耐熱性和粘接性。何濤等人以正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷為主要原料，并用適量的硅烷偶聯(lián)劑制備了有機(jī)硅增硬涂層，在80℃下固化3h，其鉛筆硬度可達(dá)6H，并可明顯提高有機(jī)玻璃鏡片表面的耐擦傷性能。

彭瑞邁,陳長(zhǎng)春.含二氧化鈦的有機(jī)硅耐磨透明涂料的制備及性能研究[J].涂料工業(yè).2010,8(1):36-38.

何濤,高長(zhǎng)有.雙組分有機(jī)硅涂料及其對(duì)有機(jī)玻璃表面的增強(qiáng)作用[J].有機(jī)硅材料.2006,11(6):288-291.2.有機(jī)硅防水防污涂層

有機(jī)硅防水防污涂層具有低表面張力、光滑表面和優(yōu)異的耐候性、耐久性等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于建筑、建材等領(lǐng)域。另外這種防污涂層表面能低，海洋生物難以附著或附著不牢固，通過(guò)流動(dòng)的水或較小的機(jī)械力就可以除去污損生物，在海洋防污材料中應(yīng)用廣泛。2.有機(jī)硅防水防污涂層王生杰以特殊工藝制備了甲基硅樹脂為主體樹脂的有機(jī)硅防污涂層。優(yōu)點(diǎn)：該涂層能夠與基材形成牢固的化學(xué)鍵，具有良好的自潔防污效果和耐擦洗性。機(jī)理：有機(jī)硅防污涂覆層降低了基材的表面能，污染物難以附著，因而表現(xiàn)出良好的自潔性；硅樹脂低聚物在基材的氣孔等表面缺陷內(nèi)形成憎水交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，阻止污染物侵入基材內(nèi)部，從而實(shí)現(xiàn)防污功能。王生杰,范曉東.新型有機(jī)硅自潔防污機(jī)理的研究[J].涂料工業(yè),2004,34(7):8-11.2.有機(jī)硅防水防污涂層范曉東等采用具有優(yōu)異流動(dòng)性和滲透性的高度支化有機(jī)硅聚合物制備了有機(jī)硅防污劑。該防污劑可滲透到陶瓷、大理石等基材的表面缺陷內(nèi)，與基材表面的活性基團(tuán)反應(yīng)形成致密的防污層，表現(xiàn)出優(yōu)異的防污性。發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書.CN101020750.2.有機(jī)硅防水防污涂層EricD等采用溶膠-凝膠法制備了氟代聚硅氧烷為基料的超疏水性的涂層材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的防水性能。美國(guó)專利.US7485343.2.有機(jī)硅防水防污涂層大連工業(yè)大學(xué)徐德增等人運(yùn)用冷拼法制備了氟硅樹脂并配制了氟硅防污涂料，涂在碳鋼板上在實(shí)海掛板考察，發(fā)現(xiàn)氟硅防污涂層的接觸角隨時(shí)間的變化而變小，防污效果優(yōu)于氟碳防污涂料和有機(jī)硅防污涂料。

張祖文,徐德增,由繼業(yè).有機(jī)硅改性氟碳防污涂料表面接觸角和防污效果的研究[J].中國(guó)涂料.2010(8),21-23

3.有機(jī)硅耐高溫涂層

有機(jī)硅樹脂最突出的性能是優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性，以Si-O-Si為骨架的涂層可以在200—250℃下長(zhǎng)期使用而不分解或變色。3.有機(jī)硅耐高溫涂層短期暴露溫度（＜1000h）長(zhǎng)期暴露溫度（＞1000h）適用顏料＜350℃＜225℃二氧化鈦、云母粉＜525℃＜250℃氧化鐵黑＜650℃＜350℃鋁粉、鋅粉和不銹鋼粉3.有機(jī)硅耐高溫涂層化工部常州涂料化工研究院研制一種白色耐高溫防腐蝕涂料，既可加熱固化，也可與固化劑配合制成常溫固化涂料。該產(chǎn)品能在250℃條件下長(zhǎng)期使用，漆膜附著力好、硬度高，高溫下耐風(fēng)沙沖刷性好，能耐航空潤(rùn)滑油、液壓油、燃油等特種介質(zhì)，能保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金在上述嚴(yán)酷條件下不被腐蝕破壞。

白色耐高溫防腐蝕涂料研制成功[J].表面工程資訊.2010,10(6):21-21.3.有機(jī)硅耐高溫涂層王正順等采用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷和苯基三氯硅烷合成有機(jī)硅樹脂，添加云母粉、硅酸鋁、鈦白粉和磷酸鋅等作為填料，制備了有機(jī)硅耐熱涂料，這種耐高溫涂料可耐400～500℃高溫，表現(xiàn)出良好的耐高溫、隔熱保溫性能。

王正順,陳克復(fù),孫京丹,劉犇.耐高溫隔熱保溫有機(jī)硅涂料研究[J].中華紙業(yè).2010,(6):38-41.4.有機(jī)硅耐腐蝕涂層

環(huán)氧樹脂改性有機(jī)硅樹脂不僅能提高有機(jī)硅涂層的附著力和防腐能力，還能增強(qiáng)環(huán)氧樹脂韌性、耐高溫性和耐候性，使涂層在較高溫度下具備良好的物理機(jī)械性能。環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂與耐高溫顏料配合使用，使涂料能在350℃的高溫環(huán)境下，既能保持適當(dāng)?shù)奈锢頇C(jī)械性能又能具有良好的防腐蝕性能。4.有機(jī)硅耐腐蝕涂層喻蘭英等以環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂作為基料，并配合適當(dāng)用量的磷酸鋅和氧化鉻，所制得的涂層具有較好的耐高溫防腐蝕性能。黃順道研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)引入磷酸酯基團(tuán)和氟聚合物可以有效提高環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂的耐高溫性能、防腐蝕性能。

喻蘭英,李新躍,羅宏,陳飛英.環(huán)氧改性有機(jī)硅耐高溫防腐涂料的研制[J].電鍍與涂飾.2010,29(2):59-62.發(fā)明專利申請(qǐng)公開說(shuō)明書,CN